Glossário Impressão 3D

Por Marcos Sobral

A impressão 3D é uma tecnologia incrível que pode parecer confusa às vezes. Muita dessa confusão vem dos inúmeros termos técnicos e acrônimos que se anexaram ao processo ao longo dos anos.

Para os iniciantes no mundo da impressão 3D, ou mesmo para os mais avançados, conhecer os principais termos utilizados nessa área é fundamental. Muitas palavras em inglês são utilizadas e se você não domina a língua, isso pode se tornar um problema na hora de solucionar os problemas.

O objetivo deste glossário de impressão é solucionar um pouco dessa confusão, definindo as definições para alguns dos termos mais comuns usados ​​na impressão 3D, o glossário é bastante amplo e dá para criar um dicionário bem completo. Selecionamos tudo que você precisa saber para se tornar um especialista no assunto, Confira!

a

ABS

Um dos diversos materiais usados em filamentos para impressão 3D com tecnologia FDM. São derivados do petróleo e significa “Acrylonitrile Butadiene Styrene” (Acrilonitrila Butadieno Estireno). É um filamento mais adequado para fazer peças duráveis que precisam suportar temperaturas mais altas. Normalmente são utilizados para a produção de peças que tendem a sofrer altas cargas mecânicas e para a prototipação industrial por poder resistir até temperaturas de 85ºC. Recomenda-se uma superfície de impressão aquecida, pois o plástico ABS irá se contrair quando resfriado.

Acabamento de superfície

Na impressão 3D, isso se refere à qualidade da superfície de uma peça impressa, quanto à rugosidade e outras características que afetem sua aparência final. Geralmente é avaliado visualmente e tem caráter qualitativo.

Arquivo 3D

É um arquivo eletrônico que representa um objeto tridimensional. Ele é criado por meio de modelagem 3D. Um arquivo ou modelo 3D geralmente pode ser impresso com uma impressora 3D. Formatos comuns de arquivos 3D são. STL,. OBJ (Wavefront), .SKP (Sketchup), .3DS (3D Studio), .DXF (AutoCAD) e .SCAD (OpenSCAD).

Arquivo OBJ

É um dos formatos de arquivos usados para um objeto tridimensional que contém as coordenadas 3D (linhas poligonais e pontos), mapas de textura, e outras informações do objeto. Ele contém um formato de imagem 3D padrão que podem ser exportados e aberto por vários programas de edição de imagem 3D. Modelos CAD são exportados como arquivos OBJ e importados para um software fatiador. O software fatiador converte o arquivo em código Gcode para ser interpretado pela impressora 3D.

Arquivo STL

O formato de arquivo STL é amplamente usado para a prototipagem rápida e a manufatura computadorizada. Arquivos 3D STL descrevem apenas a geometria de superfície de um objeto em três dimensões, sem representar cor, textura ou outros atributos comuns de modelos CAD. Os modelos CAD são exportados como arquivos STL e depois importados para um programa slicer. O programa slicer converte o arquivo em código G para ser interpretado pela impressora 3D.

B

Bico

A parte de uma impressora 3D na qual o material de construção é extrudado.

Brim

Brim ou Borda, em português, é uma camada ou camadas de termoplástico extrudado que é usado para estabilizar pequenas partes ou ilhas em um objeto impresso. O Brim cria uma aba que ajuda essas áreas a aderirem à cama de impressão.

C

Cabeça de impressão

A parte de uma impressora 3D em que o material é extrudado / a jusante. É um conjunto de vários componentes, incluindo o bico no caso do FDM.

CAD

Computer aided design, ou CAD, é um software que permite aos usuários criar modelos em formatos bidimensionais ou tridimensionais. Embora o CAD tenha sido desenvolvido inicialmente para uso nas indústrias de arquitetura e manufatura, aplicativos amigáveis ​​ao consumidor agora estão disponíveis por um custo pequeno ou nenhum custo.

Calibração

Calibração é o conjunto de operações que estabelecem, sob condições especificadas, a relação entre os valores indicados por um instrumento (calibrador) ou sistema de medição e os valores representados por uma medida materializada ou um material de referência, ou os correspondentes das grandezas estabelecidas por padrões.

Camada

Na impressão 3D, uma camada é qualquer uma das seções finas individuais do material de impressão que compõem um objeto impresso. Antes de imprimir, um programa fatiador importa o arquivo STL gerado pelo software CAD e divide o objeto digital em várias seções horizontais ou camadas. A impressora então usa o GCode gerado pelo fatiador para produzir o objeto uma camada sequencial de cada vez, com cada camada aderindo à anterior.

Coordenadas Cartesianas

Um sistema de coordenadas ao longo de três eixos representando comprimento, largura e altura e expressos como x, yez. As coordenadas cartesianas são usadas pelas impressoras 3d para percorrer três dimensões durante a impressão de um objeto.

Correia

Usada em uma impressora do tipo FDM para obter a energia rotacional dos motores de passo e usá-la para mover a cabeça de impressão ao longo dos eixos X e Y. Os cintos são dentados e geralmente são reforçados para inibir o alongamento.

Craqueamento

Um defeito de impressão 3D. O craqueamento ocorre quando uma camada de material de impressão se liga inadequadamente a outra camada. Quando isso acontece, quando o objeto esfria, ocorre uma divisão ou rachadura entre as duas camadas ligadas inadequadamente.

Cupping

Ocorre no processo SLA quando uma seção oca de uma impressão suga a resina durante o processo de descasque (semelhante a um copo vazio de cabeça para baixo que entra na água). Este efeito de sucção pode causar uma fratura nas paredes finas.

Cura

Endurecimento de resina ou fotopolímeros usados para impressão 3D tipicamente feito com uma luz UV.

D

Diâmetro do bico

O diâmetro do material que é extrudado para fora do bico. Isto desempenha um papel importante no FDM, onde as paredes e as paredes devem ser múltiplas do diâmetro do bocal.

Diferencial de temperatura

A diferença de temperatura entre 2 pontos. Na impressão 3D, reduzir o diferencial de temperatura entre 2 pontos próximos reduz a probabilidade de deformação ou deformação.

Digitalização 3D

Um processo que captura a geometria de um objeto físico e usa esses dados para produzir um modelo 3D.

DLP

Direct Light Processing (Processamento de Luz Direta), tecnologia de impressão 3D de fotopolimerização similar ao SLA, por simplicidade, as duas tecnologias podem ser tratadas como iguais.

Ductilidade

Um material é dúctil se for capaz de ser deformado sem perder a resistência. Fio é um exemplo de um material dúctil. O oposto de frágil.

E

Eixo X

A direção de lado a lado (esquerda e direita) em relação ao leito de impressão

Eixo Y

A direção de trás para frente em relação ao leito de impressão.

Eixo Z

A direção para cima e para baixo em relação ao leito de impressão.

Entortar

Devido ao alto calor envolvido na maioria dos processos de impressão 3D, o resfriamento diferencial entre ambiente e mesa de impressão resulta em áreas de resfriamento de impressão em taxas diferentes, resultando em deformação.

Ender 3

Impressora 3D do tipo FDM da fabricante Creality, pode ser adquirida na Inovector 3D clicando AQUI.

Espessura da parede

Geralmente associada à espessura mínima da parede – a dimensão mais fina que uma parede pode ser impressa de tal forma que possa suportar o modelo. Varia de acordo com a tecnologia.

Extrusora

Um nome comum para as partes que controlam a extrusão do filamento. Em algumas impressoras contém o alimentador de material, tubo de Bowden e cabeça de impressão.

F

Fabricação subtrativa

Qualquer processo de fabricação que remova material para formar uma forma final (fresagem, torneamento, etc). O oposto da manufatura aditiva (impressão 3D).

Fatiamento

O processo de converter um modelo 3D em um arquivo imprimível. Ele dividirá o modelo em “fatias” para que a impressoras 3D possa construir camada por camada.

FDM

FDM, Fused Deposition Modeling (Modelagem de Deposição Fundida) ou FFF, Fused Filament Fabrication (Fabricação de Filamentos Fundidos), é um processo de fabricação aditiva que pertence à família de extrusão de materiais. No FDM, um objeto é construído depositando seletivamente material derretido em um caminho pré-determinado camada por camada. Os materiais utilizados são polímeros termoplásticos e vêm em forma de filamento.

Filamento

Matéria prima para impressoras do tipo FDM, pode ser de diversos tipos de materiais. Tem a forma de um fio e é geralmente enrolado em um carretel. Tem diâmetros de 1,75mm e de 3,00mm.

Firmware

O software que roda na eletrônica e controla as impressoras 3D.

Fita Kapton

Fita adesiva de poliimida resistente ao calor. Geralmente usado para cobrir a superfície do leito de impressão, a fim de fornecer melhor aderência ao modelo impresso em 3D e evitar que ele se deforme.

Flexível

Filamentos flexíveis são feitos de Elastômeros Termoplásticos (TPE), que são uma mistura de plástico duro e borracha. Como o nome sugere, este material é elástico em sua estrutura final em temperatura ambiente, permitindo que o plástico seja esticado e flexionado facilmente. Existem vários tipos de TPE, sendo o poliuretano termoplástico (TPU) o mais comumente usados entre os filamentos de impressão 3D.

Fotopolímero

Um polímero que altera suas propriedades quando exposto à luz. Para impressão 3D, isso geralmente se refere a fotopolímeros que estão em estado líquido / resina e endurecem quando expostos à luz UV.

Fundição

O processo de despejar um material líquido (tipicamente metal) numa cavidade oca para produzir uma parte sólida de uma forma específica.

G

Gabarito

Uma estrutura usada para manter componentes ou peças em uma posição fixa usada no processo de montagem ou fabricação.

G-code

Formato de arquivo usado para arquivos de impressão 3D (depois de ter sido fatiado). Um arquivo de código-G basicamente contém as coordenadas que controlam os movimentos da impressora 3D. Os códigos G controlam ações específicas como movimento, velocidade, rotação, profundidade e outros interruptores e sensores relacionados usados na operação de uma máquina.

H

HIPS

High Impact Polystyrene (Poliestireno de Alto Impacto) é um filamento dissolúvel que é frequentemente usado como material de suporte. Ele atua como material de suporte, pois é facilmente removido com a solução Limoneno, deixando a impressão com alta qualidade. O HIPS não requer raspagem, corte ou qualquer outro método de remoção que possa causar danos às suas impressões.

Hot End

Uma parte em uma impressora 3D do tipo FDM. A extremidade quente aquece o filamento de impressão termoplástica à temperatura de fusão e expulsa o material fundido na superfície de construção. Uma extremidade quente típica consiste num bloco de aquecimento que produz o calor necessário para fundir o filamento de impressão, um termistor que controla a temperatura do bloco de aquecimento e um bocal de impressão através do qual o filamento fundido é extrudado. Um dissipador de calor também é normalmente usado para irradiar o excesso de calor do lado da impressão.

I

Ilhas

Ocorre na impressão de SLA e refere-se a áreas de seção transversal de um modelo que não estão conectados.

Impressão 3D

A Impressão 3D, também conhecida como prototipagem rápida, é uma forma de tecnologia de fabricação aditiva onde um modelo tridimensional é criado por adição de sucessivas camadas de material.

L

Limoneno

Um solvente usado na impressão 3D para dissolver o HIPS quando ele é usado como material de suporte. O limoneno é uma substância natural que é produzida a partir das cascas dos limões.

M

Manufatura Aditiva

A manufatura aditiva é o processo de construir um objeto tridimensional, uma camada fina de cada vez. A impressão 3D é apenas uma categoria de manufatura aditiva, embora os dois termos sejam frequentemente considerados como significando a mesma coisa.

Mesa de impressão

Parte da impressora 3D onde o objeto é impresso. Também chamado de cama de impressão, é composta por uma chapa metálica com sistema de aquecimento e um vidro por cima, em que o filamento extrudado é depositado.

Micron

Uma medida de distância usada regularmente para descrever a altura da camada de impressão 3D. Milésimo de milímetro.

MJ

Material Jetting (MJ) é um processo de manufatura aditiva que opera de maneira semelhante às impressoras 2D. No jateamento de material, um cabeçote de impressão (semelhante aos cabeçotes de impressão usados para impressão a jato de tinta padrão) dispensa gotículas de um material fotossensível que se solidifica sob luz ultravioleta (UV), criando uma camada e sobrepondo as camada anteriores. Os materiais utilizados em MJ são fotopolímeros termofixos (acrílicos) que vêm em forma líquida.

Modelo 3D

Um modelo 3D representa um corpo físico usando uma coleção de pontos no espaço 3D, conectados por várias entidades geométricas, como triângulos, linhas, superfícies curvas, etc. Existem 3 tipos principais de métodos de modelagem: 1. Modelagem poligonal, 2. Modelagem de curvas e 3. Escultura digital.

N

Nivelamento de mesa

O processo de ajustar o leito de uma impressora do tipo FDM para garantir que ela esteja nivelada e em ângulo reto com a cabeça de impressão. O nivelamento da mesa é fundamental para obter um objeto impresso com sucesso.

O

Oco

Uma impressão 3D que não é sólida e também não contém nenhum preenchimento. Os modelos ocos são muito mais rápidos e mais baratos de imprimir, mas têm uma resistência muito baixa.

Offset

Em impressão 3D, offset refere-se a camadas que não são impressas diretamente alinhadas umas com as outras e, ao contrário, são deslocadas para o lado. Isso geralmente é um problema de calibração da impressora e afetará a qualidade de uma impressão.

P

PETG

Polyethylene Terephthalate (Polietileno tereftalato) com uma modificação de glicol, que é um dos polímeros mais comuns usados hoje. É usado para fazer garrafas de água, embalagens de alimentos e inúmeros outros itens de plástico comuns. Como um filamento de impressão 3D, o plástico PETG provou seu valor como um material durável que é fácil de usar. Figurativamente falando, combina as características mais úteis do filamento ABS (a rigidez e as propriedades mecânicas das partes funcionais) com a facilidade de impressão que o filamento de PLA oferece.

PLA

Polylactic Acid (Ácido Polilático) é diferente da maioria dos polímeros termoplásticos, pois é derivado de recursos renováveis, como amido de milho ou cana-de-açúcar (biomassa). A maioria dos plásticos, ao contrário, é derivada da destilação e polimerização de reservas de petróleo não renováveis. É o material recomendado para muitas impressoras 3D para desktop. O PLA é útil em uma ampla gama de aplicações de impressão, tem a virtude de ser inodoro e de baixa distorção e não requer uma cama (mesa) aquecida.

Os filamentos de PLA são os mais utilizados na impressão 3D, e podem ser adquiridos na Inovector 3D clicando AQUI.

Polímero

Um material cuja estrutura molecular é composta de múltiplas unidades repetitivas. Materiais poliméricos naturais incluem âmbar, lã, seda e borracha natural, enquanto polímeros sintéticos incluem resina, nylon, poliestireno e silício.

Ponto de fusão

A temperatura de um sólido derrete ou se transforma em um líquido.

Pós-processamento

Qualquer ato de melhorar a aparência ou as propriedades do material de uma impressão 3D depois de ter sido impressa. Isso abrange uma grande variedade de processos em impressão 3D que variam de acordo com a tecnologia (remoção de suporte, cura UV, tratamento térmico, lixamento, polimento, pintura, etc).

Precisão de posicionamento

A precisão com que a cabeça de impressão se movimenta na direção X e Y. Em vez de se movimentar em um círculo perfeito, ele se move em etapas de mícrons.

Preenchimento

Um valor geralmente representado em porcentagem que mostra quanto um modelo sólido deve ser preenchido com material quando impresso. 100% de preenchimento significa que a peça é completamente sólida. O preenchimento é usado para tornar a impressão 3D mais barata e mais rápida.

Prototipagem Rápida

A prototipagem rápida é um grupo de tecnologias usadas para fabricar rapidamente um modelo em escala de uma peça ou componente físico usando dados tridimensionais de CAD (computer-aided design). A construção da peça ou componente é geralmente feita através de impressão 3D ou tecnologia de fabricação aditiva.

Protótipo

Uma parte ou modelo inicial de um projeto construído antes da produção para testar a forma, a função, a estética e a interação geralmente a um baixo custo. Protótipos são tipicamente itens para aprender para melhorar um design.

Protótipo Funcional

Um protótipo funcional é um modelo ou representação quase final de um produto, criado durante o processo de projeto para avaliar a forma, o ajuste e a função de um objeto e suas partes constituintes. Os protótipos funcionais não precisam necessariamente ser construídos a partir do mesmo material que o modelo final (embora possa ajudar).

R

Radiação UV

A radiação ultravioleta (UV) é a radiação eletromagnética ou os raios ultravioletas com um comprimento de onda menor que a da luz visível e maior que a dos raios X. Essa radiação é obtida através do sol ou de utilização de lâmpadas especiais (Luz Negra), tem como utilização na impressão 3D realiza a cura (acabamento) de objetos impressos em impressoras do dito SLA e DLP.

RepRap

O RepRap é uma abreviação para “replicating rapid prototypers (replicar protótipos rápidos)”, máquinas que são impressoras 3D de código aberto que utilizam o processo de fabricação de filamentos fundidos. Uma das características que define uma máquina RepRap é que ela deve ser capaz de imprimir suas próprias partes (mas não necessariamente todas)

Resina

Substância sólida ou altamente viscosa que é tipicamente convertida em um polímero. O SLA usa resina exposta à luz UV (a lazer) para construir uma parte camada por camada.

Resolução de camadas

A resolução da camada (ou altura da camada) descreve a espessura de uma camada da impressão 3D. Como exemplo, a resolução da camada pode ser de 0,1 mm (100 mícrons), mas pode até atingir uma altura de camada de 0,02 mm (20 mícrons).

Retração

Um ajuste do programa slicer. Essa configuração é usada para puxar o filamento ligeiramente de volta para a cabeça de impressão durante os momentos em que a cabeça está viajando de um ponto de impressão em um objeto para outro.

S

Saliência

As saliências ocorrem quando uma camada de material recém-impressa é suportada apenas parcialmente pela camada abaixo. As paredes angulares são consideradas saliências e, dependendo da tecnologia de impressão e do ângulo, muitas vezes exigem suporte para serem impressas com êxito.

Sinterização

O processo de fusão de partículas para formar uma massa sólida de material usando calor ou pressão sem derreter.

Skirt

Uma linha inicialmente impressa em torno da impressão (mas não conectada à impressão) para limpar a cabeça do bico.

SLA

Stereolithography (Estereolitografia) é um processo de fabricação aditiva que pertence à família de fotopolimerização em cuba. (usa-se uma cuba de resina de fotopolimero liquido). No SLA, um objeto é criado pela cura seletiva de uma resina de polímero camada por camada usando um feixe de laser ultravioleta (UV). Os materiais utilizados no SLA são polímeros termofixos fotossensíveis que vêm em forma líquida.

SLM

SLM, Selective Laser Melting (Fusão Seletiva a Laser), também conhecida como DMLS, Direct Metal Laser Sintering (Sinterização Direta a Laser no Metal), é uma técnica de prototipagem rápida projetada para usar um laser de alta densidade de potência para derreter e fundir pós metálicos juntos. SLM é considerada uma subcategoria de sinterização SLS. O processo SLM tem a capacidade de fundir totalmente o material metálico em uma peça tridimensional sólida, ao contrário do SLS. Os materiais usados neste processo são metais que vêm em uma forma granular.

Slicer

Chamado em português de fatiador, transforma o modelo CAD e o “corta” em camadas como um conjunto de imagens 2D cortadas que são colocadas uma sobre a outra, formando um objeto 3D. O software então faz os cálculos necessários para saber a altura de cada camada assim como a quantidade de material necessária para a impressão da peça 3D. O software fatiador converte toda a informação adquirida com o objeto 3D no GCode que será enviado para a impressora 3D.

SLS

Selective Laser Sintering (Sinterização Seletiva a Laser) é um processo de fabricação aditiva que pertence à família Powder Bed Fusion (Fusão de Cama de Pó). No SLS, um laser seletivamente funde as partículas de um pó de polímero, aglomerando-as e construindo uma parte camada por camada. Os materiais utilizados no SLS são polímeros termoplásticos que vêm em uma forma granular.

Suporte

Suporte é o material extra que é impresso durante uma impressão 3D, permitindo que um design com geometria complexa seja impresso com sucesso. O suporte é necessário para imprimir saliências e pontes com êxito e é removido e descartado no estágio de pós-processamento.

T

Termoplástico

Um material plástico que se torna maleável ou moldável acima de uma temperatura específica e solidifica com o resfriamento.

U

Usinagem CNC

Usinagem computadorizada controlada numericamente – um método subtrativo de fabricação que envolve uma máquina computadorizada removendo material sobre um caminho predeterminado para produzir uma peça final.

V

Velocidade de impressão

A velocidade na qual a cabeça de impressão se move enquanto está imprimindo. Com base na velocidade de impressão, a quantidade de plástico que precisa ser extrudada será calculada. normalmente é medida em mm / s. 50mm / s é uma velocidade comum para impressão FDM de mesa.

Velocidade de viagem

A velocidade na qual a cabeça de impressão se move enquanto não está extrudando nenhum plástico.

Volume de impressão

As maiores dimensões possíveis que uma impressora 3D pode imprimir. Varia significativamente pela tecnologia.

W

Warping

Um defeito de impressão 3D. Warping ocorre quando um objeto está esfriando após a impressão. O resfriamento causa contração e essa contração causa estresse ao longo das superfícies laterais do objeto. Quanto mais rápido o resfriamento ocorrer, maior será o estresse no objeto. Esse estresse é maior nos cantos onde os dois lados se encontram. Lá, o estresse de tração exercido nos dois lados faz com que o canto do objeto se deforme e puxe para cima e para dentro. O resultado não é agradável aos olhos e geralmente torna o objeto inutilizável.

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