A impressão 3D em resina é um dos processos mais populares entre os serviços de manufatura aditiva de impressão 3D online utilizada para a fabricação de protótipos ou peças finais.
O termo estereolitografia foi cunhado pelo fundador da 3D Systems, Chuck Hull, no início de 1986.
O princípio básico dessa tecnologia é baseado no endurecimento de solidificação de um monômero líquido, ou pasta, por exposição a uma fonte de luz ultravioleta.
Embora o processo mais conhecido seja a impressão SLA 3d, que utiliza laser para solidificação, atualmente outros processos coexistem com esse, como os baseados em métodos de máscara ou cabeçote de impressão. Neste artigo, descreveremos os processos industriais mais amplamente usados.
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Impressão 3D de resina: estereolitografia a laser ou SLA
As resinas de impressão 3D ou SLA de impressão 3D usando um laser para polimerizar o polímero consistem em um recipiente, uma plataforma de construção com movimento vertical dentro do recipiente e a unidade de laser que descreve os caminhos do próprio laser para formar a camada solidificada.
A primeira camada será formada na plataforma de construção, então a referida plataforma irá abaixar uma distância conhecida como espessura da camada e será o laser que re-solidifica uma nova camada sobre a anterior.
Desta forma, será gerado o modelo 3D que ficará submerso no container. A impressora formlabs é um exemplo de impressora 3D de resina com tecnologia SLA.
A impressora SLA de resinas geralmente é epóxida. Apenas os lasers são capazes de fornecer a energia de polimerização necessária para as resinas epóxi.
A fabricação de peças ocas em resina de impressão 3D é comum , economiza tempo e material. Para isso, é necessário fazer furos de saída para a resina não solidificada em seu interior. Esses orifícios devem ser fechados a posteriori se os modelos forem usados para processos de fundição com modelos perdidos no revestimento cerâmico ou refratário.
As peças acabadas requerem pós-processamento para remover resíduos de resina e suportes de construção. Para a limpeza, as peças são colocadas em um recipiente com um solvente, como álcool isopropílico . Os
métodos de estereolitografia a laser geralmente não polimerizam completamente o componente, portanto é essencial um processo de pós-cura, que consiste em introduzir a peça em uma câmara com fonte de luz ultravioleta por tempo e temperatura controlados.
Os modelos feitos de resina possuem detalhes muito elevados e os melhores acabamentos superficiais em comparação com o resto dos processos de fabricação de aditivos.
Por outro lado, apresenta-se uma desvantagem nas características mecânicas que, embora tenham melhorado consideravelmente nos últimos anos, não atingem as das peças de plástico obtidas em moldes de injeção.
Impressão 3D de resina: processamento digital de luz ou DLP
As resinas DLP para impressoras 3D são tecnologicamente muito semelhantes ao SLA . Eles baseiam seu princípio de fabricação no método da máscara.
A principal diferença é o uso de um projetor DLP através de uma lâmpada. O uso do projetor permite expor uma seção transversal completa e, portanto, solidificar uma camada completa ao mesmo tempo, independentemente do número de componentes que estão sendo fabricados.
Assim como no SL , o material da peça e dos suportes é o mesmo, portanto, devem ser retirados posteriormente, antes ou após a limpeza e cura.
Outra variante DLP É aquele que possui uma plataforma de construção que se move de baixo para cima. A referida plataforma está imersa em um recipiente cuja base possui um vidro.
O projetor emite a seção transversal através da parte inferior do contêiner e solidifica a primeira camada. A plataforma de construção sobe uma distância igual à espessura da camada para deixar a resina fluir que será solidificada em uma segunda camada. Assim, camada por camada, a plataforma sobe, gerando o modelo 3D.
Uma vantagem desse processo é que ele requer uma pequena quantidade de resina.
As resinas utilizadas nesta tecnologia são do tipo acrilato porque as lâmpadas não fornecem tanta energia quanto um laser SLA
Impressão 3D de resina: impressoras 3D LCD
Essas impressoras também são muito semelhantes aos DLPs . Desta vez, o projetor é substituído por lâmpadas UV potentes. Um painel LCD deixará a luz passar para o fundo do tanque de resina, onde a plataforma de construção está submersa. Este painel é responsável por projetar a seção da camada como uma imagem.
Os materiais usados são epóxis ou acrilatos
Impressão 3D de resina: impressoras PoliJet ou MultiJet 3D As impressoras 3D de resina conhecidas como PolyJet ou MultiJet possuem uma plataforma de construção que se move na direção “z” e uma cabeça de impressão que se move na direção “xy”.
A solidificação por polimerização ocorre ao mesmo tempo que a resina é depositada graças às poderosas lâmpadas UV dispostas na própria cabeça.
As resinas utilizadas nesta tecnologia são do tipo acrilato porque as lâmpadas não fornecem tanta energia quanto um laser SLA.
A cabeça possui diferentes bocais através dos quais se depositam resinas de construção e suportes separadamente, portanto, parte e suportes são feitos de materiais diferentes.
As estruturas de suporte são removidas por limpeza após a impressão com métodos especiais como jato de água, ultrassom ou outros.