Por que a impressão 3D é importante para impressoras de grande formato?

Há muitas evidências de que as impressoras de grande formato, em particular, estão migrando para aplicações industriais, como decoração de casa e até mesmo roupas. E a impressão 3D faz todo o sentido quando vista como outra aplicação de impressão industrial.

Qualquer pessoa que tenha visitado uma feira de impressão nos últimos anos provavelmente já viu uma impressora 3D de mesa, normalmente produzindo pequenas estatuetas de plástico, e você deve estar se perguntando como isso poderia se relacionar com a indústria gráfica. Na verdade, há pouco cruzamento entre a impressão 3D e a impressão gráfica, mas, novamente, não há nenhuma razão para que as empresas de impressão se limitem às aplicações gráficas. Na verdade, há muitas evidências de que as impressoras de grande formato, em particular, estão a migrar para aplicações industriais, como decoração de casa e até mesmo vestuário. E a impressão 3D faz todo o sentido quando vista como outra aplicação de impressão industrial.

A ideia básica por trás de toda impressão 3D é que os objetos podem ser projetados e cortados em camadas em um arquivo CAD, para que uma impressora 3D possa então colocar fisicamente cada camada sucessiva sobre a camada anterior para criar esse objeto. Existem cerca de uma dúzia de abordagens diferentes, cada uma oferecendo sua própria combinação de custo, qualidade e produtividade e cada uma adequada para sua própria gama de materiais, que pode incluir uma ampla variedade de plásticos e ligas metálicas, e até mesmo circuitos eletrônicos.

Tecnologia dos velhos tempos

A tecnologia mais antiga remonta a mais de 30 anos e foi originalmente chamada de “prototipagem rápida”, que resume perfeitamente o primeiro mercado-alvo, o design de produto, onde muitas vezes é necessário gerar protótipos rapidamente. Há cerca de dez anos, muitos fornecedores tentaram levar a tecnologia ao mercado consumidor e criaram o apelido de “impressão 3D” como uma forma mais fácil de atrair o público em geral. Houve um boom limitado, mas quando a bolha estourou muitos desses fornecedores faliram. No entanto, a tecnologia continuou a evoluir, ao ponto de ser agora adequada para utilização industrial, levando ao termo mais recente, “fabrico aditivo”, reflectindo o número crescente de componentes que estão a ser fabricados desta forma. O nome da impressão 3D pegou, e muitos fabricantes de aditivos ainda se referem às suas máquinas como “impressoras”, mesmo que no sentido gráfico não haja nenhuma impressão real sendo feita.

Dito isto, existem vários processos de impressão 3D que utilizam tecnologia de impressão a jato de tinta que seria reconhecível por qualquer pessoa do mundo gráfico. O mais comum deles é o jateamento de aglutinante, onde a impressora deposita um material em pó e, em seguida, um fluido aglutinante semelhante a um adesivo é injetado de acordo com o formato necessário, colando o pó para formar uma camada de um objeto. Em seguida, o pó não utilizado é removido e a cama cai e o processo é repetido. Assim que a impressão for concluída, o calor é aplicado para queimar o aglutinante restante e garantir que o material seja fundido para formar um objeto sólido.
HP nisso.


Legenda: Novo sistema de impressão 3D HP Jet Fusion 5200 (impressora e estação de processamento).

Um bom exemplo disso é a linha de impressoras 3D JetFusion da HP, sendo a mais acessível a série 300, que possui uma câmara de construção de 190 x 254 x 248 mm e pode produzir peças funcionais de nível de engenharia. Existe a opção de dispositivos monocromáticos ou coloridos, com um sistema de entrega de materiais integrado e altamente automatizado para que as impressoras possam funcionar sem supervisão por algum tempo.

Uma variação disso é a Sinterização de Alta Velocidade, ou HSS, usada tanto pelo Xaar 3D quanto pelo Voxeljet e trabalhando com materiais à base de polímeros. Tal como acontece com o jateamento de ligante, isto envolve primeiro colocar o material em pó no leito e depois jatear um fluido para definir a forma que está sendo construída. Mas neste caso, o fluido absorve o calor infravermelho de modo que quando o calor é aplicado ao leito de pó ele derrete apenas o pó necessário para formar a forma desejada.

Jato à frente

Ainda outra abordagem é o jateamento de materiais, que envolve o jateamento de um fluido altamente carregado com elementos do material de construção. Isso é significativamente mais difícil devido ao potencial muito maior de entupimento do cabeçote de impressão, sem mencionar o sistema de abastecimento que leva o fluido do tanque até a câmara de fluido do cabeçote de impressão. Um bom exemplo disso é a impressora 3D Carmel 1400 desenvolvida pela XJet, que está disponível nas versões de impressão em metal e cerâmica.


Legenda: A Ultimaker S3 é uma impressora 3D de mesa acessível, capaz de fabricar objetos de plástico.

Além desses, também existem muitos modelos de desktop que são relativamente baratos para comprar e são capazes de produzir pequenos objetos. Um bom exemplo seria o Ultimaker S3, que utiliza o método Fused Filament Fabrication, o que significa essencialmente que ele constrói peças por extrusão de um filamento plástico. Possui área de construção de 230 x 190 x 200mm.

Outra alternativa é a MarkForged, uma empresa americana que produz impressoras 3D usando a abordagem bastante padrão de modelagem por deposição fundida, mas que também desenvolveu uma variedade de materiais compósitos, como náilon atado com fibra de carbono, para suas impressoras que lhes permitem produzir peças que têm um excelente equilíbrio entre resistência, peso leve e custo relativamente baixo.

Vá em frente

Também vale a pena notar que muitas empresas de impressão de grande formato já estão usando a impressora 3D Massivit 1800 para produzir grandes objetos de exibição, principalmente para publicidade e exposições, bem como adereços para filmes e TV. Este dispositivo tem uma área de construção de 145 cm x 111 cm x 180 cm, grande o suficiente para produzir modelos de pessoas em tamanho real, usando um material de gel proprietário que cura sob luz UV.


Legenda: A Massivit 1800 Pro é uma impressora 3D para monitores de grande formato que possui uma extrusora de resolução variável.

É necessária alguma habilidade para usar uma impressora 3D, mas nada que possa incomodar alguém com experiência em impressão gráfica. Há algum trabalho de preparação, otimização e verificação de arquivos, o processo de impressão tem que ser supervisionado e depois há o acabamento - tudo isso também se aplica ao mundo gráfico. O maior problema para a maioria das pessoas é a necessidade de pensar em três dimensões, mas muitas pessoas que trabalham com embalagens e impressão em grande formato para itens de ponto de venda já trabalham com objetos em arquivos CAD.

Nos últimos 20 anos, todos vimos como a impressão digital conquistou gradualmente uma fatia cada vez maior do mercado de impressão comercial. É inevitável que a impressão 3D siga um padrão semelhante pelas mesmas razões: para reduzir custos e melhorar a logística da cadeia de abastecimento. Já é amplamente utilizado em prototipagem e está se tornando mais comum na fabricação de ferramentas e matrizes. Um número pequeno, mas crescente, de fabricantes está agora usando a tecnologia para fabricar peças de uso final, aproveitando a capacidade de usar estruturas treliçadas para criar peças leves e otimizando a geometria para combinar múltiplas peças em itens únicos a um custo menor. Isto já está sendo feito para aplicações de curto prazo e alto valor, como peças de aeronaves, e se estende gradualmente a todas as formas de fabricação, desde brinquedos até peças de reposição para impressoras. E quem não gostaria de fazer parte disso?

Informações de origem: Os guias Wild Format têm como objetivo expandir a consciência e a compreensão da loucura que pode ser criada em dispositivos de impressão digital de grande formato, desde pisos até abajures e tudo mais. Esses guias são possíveis graças a um grupo de fabricantes que trabalham em conjunto com a Digital Dots. Este artigo é apoiado pela HP e pela Digital Dots .