como fortalecer as peças impressas em 3D

a fabricação aditiva está gradualmente ganhando inércia em todos os diferentes ramos da indústria. No entanto, um dos obstáculos principais é a resistência e o desempenho que as peças fornecem – a necessidade de fortalecer as peças impressas em 3D é primordial. Desde o material mais comumente usado em impressoras 3D é uma forma de polímero ou plástico, as limitações no tipo de peças que podem ser fabricadas através do processo, e a sua durabilidade, estão lá para todos verem. Felizmente, houve uma série de desenvolvimentos recentes e possibilidades futuras quando se trata de fabricar peças mais fortes – capazes de rivalizar e competir com as de aço e compósitos. A capacidade de fortalecer as peças impressas em 3D adicionaria uma nova camada de valor ao processo de Impressão 3D.

novos processos na fabricação aditiva:

os primeiros esforços para fortalecer as peças impressas em 3D foram focados em simplesmente usar material de alta resistência e, portanto, adaptar as impressoras 3D aos requisitos de tal deposição. SLS (existem outros processos também) é um método usado na fabricação aditiva para fornecer peças de alta resistência e construir componentes com condições de trabalho muito solicitadas. Esses processos estão disponíveis comercialmente em diferentes empresas e são conhecidos como SLM (fusão seletiva a Laser), EBM (fusão por feixe de elétrons) e DMLS (sinterização direta A Laser De Metal). Eles dependem de um método de deposição de pó para espalhar camadas de pó e construir camadas que são ligadas ou derretidas.

esses processos são, no entanto, muito caros e exigentes em termos de recursos e consumo de energia. Além disso, seu uso ainda é restrito a alguns componentes, dada a complexidade de inspecionar as peças e os caros, se não indisponíveis, protocolos de análise para elas (necessários para fins de certificação e teste).

reforço de fibras:

desde o aumento dos compósitos,” tudo está melhor com um punhado de fibras lançadas ” tornou-se uma tendência por algum tempo. Portanto, jogar fibras curtas de carbono na resina da Impressora 3D foi um desenvolvimento compreensível. Afinal, a resina atuará como uma matriz e as fibras fornecerão as propriedades mecânicas desejadas em uma parte forte. Escusado será dizer que muitos aprenderam com suas despesas que não, jogar um punhado de fibras longas e ainda piores, curtas de carbono/vidro no caldeirão não tornará suas peças melhores. Se alguma coisa, eles podem ser desastrosos devido à negligência da anisotropia desses componentes e ao desconhecimento da quantidade de cálculos e estudos que exigem antes de incluí-los em um composto e estruturá-los em um uso específico. Pesquisas sobre a micromecânica das camadas e a dinâmica dos fluidos da resina reforçada estão em andamento para verificar a previsibilidade da orientação das fibras e suas propriedades dentro do processo FDM.

Fibre routing:

existe uma maneira mais informada de incluir fibras em uma peça impressa em 3D: seja por meio de algumas marcas de impressoras 3D que permitem ao usuário escolher o roteamento de fibra e, portanto, a orientação ao construir as camadas, ou por meio da composição manual preenchendo um shell impresso em 3D da peça desejada. Ambos os métodos são amplamente utilizados por amadores. Embora esses métodos possam dar resultados satisfatórios, eles exigem pós-tratamento extensivo e não são usados em peças de grande escala, muito menos para fins industriais.

adaptação de peças:

ocasionalmente, será necessária uma revisão completa do modelo das peças quando for submetido a um fatiador. Desde reconsiderar as formas até dimensionar a geometria e modificar certos recursos, existem vários truques para a impressão 3D. Para garantir que uma peça seja forte por conta própria, ela será montada usando suportes ou tratada com calor e um revestimento especial. Esses processos são os mais comuns usados atualmente e implicam que ainda há trabalho necessário para incentivar o uso generalizado de AM.

embora a pesquisa esteja em andamento através do aspecto viscoelástico do fluxo do molde, orientação de fibra curta e o grau de controle que podemos ter sobre ele, houve alguns resultados promissores. Muito em breve poderemos automatizar todo o processo e chegar a uma situação em que despejar um punhado de fibras curtas de carbono na máquina resultará em orientação adequada dentro de uma peça impressa em 3D. Embora ainda haja muito trabalho a fazer, não há dúvida de que o processo necessário para fortalecer as peças impressas em 3D está se movendo na direção certa.

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