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Processo de impressão FDM: Produção personalizada para suas necessidades
O processo de impressão FDM se tornou uma das principais tecnologias de impressão 3D, mas o que realmente está por trás dele?
A modelagem por deposição fundida (FDM) permite a produção de objetos físicos por meio do processamento de filamentos de plástico fundido, camada por camada. Esse processo também é conhecido como fabricação de filamentos fundidos (FFF).
A impressão FDM pode ser usada em muitas áreas, desde protótipos industriais até aplicações de hobby, pois o processo combina facilidade de uso com versatilidade.
A igus oferece aos usuários do processo de impressão FDM filamentos especialmente desenvolvidos feitos de plásticos de alto desempenho para processamento em impressoras 3D padrão. Esses materiais são mais duráveis do que os plásticos convencionais e são ideais para peças resistentes ao desgaste em aplicações móveis.
Descubra nesta página:
Onde o processo de impressão FDM é usado?
A modelagem por deposição fundida é usada como um processo de fabricação de componentes em muitas áreas diferentes de aplicação, inclusive:
Máquinas de enchimento e embalagem: Por exemplo, para viradores de produtos individuais em esteiras transportadoras
Prototipagem: Para séries de testes rápidos e desenvolvimento de projetos
Engenharia mecânica e engenharia de instalações: Ferramentas, dispositivos, substituição de peças plásticas fresadas
Aeroespacial: Geometrias leves e complexas para simulações ou componentes de teste
Setor automotivo: Protótipos funcionais, suportes e pequenos lotes
Tecnologia médica: Modelos e protótipos personalizados para planejamento cirúrgico
Hobby & DIY: Aplicações como design de joias, criação de modelos e objetos domésticos decorativos
Impressão FDM na prática
Garras da impressora 3D isentas de manutenção
A Carecos Kosmetik GmbH precisava de garras de produção que segurassem as tampas e as rosqueassem nos recipientes. Anteriormente, elas eram fresadas em alumínio, o que estava associado a custos de até 10.000 euros por garra e a um tempo de produção de seis semanas. Graças ao filamento iglidur i150, otimizado do ponto de vista tribológico, a igus conseguiu oferecer uma solução rápida e econômica. As garras de plástico são mais leves, até 50 vezes mais resistentes ao desgaste e podem ser impressas em 10 a 12 horas. O resultado: 85% de redução de custos e produção 70% mais rápida. Ideal para a produção automatizada em uma ampla variedade de setores.
Virador de produtos feito de iglidur i150 para envase de bebidas
No setor de bebidas, os viradores de produtos eram feitos anteriormente com fios de aço ou blocos de material fresado, o que envolvia altos custos, muito desperdício de material e longos prazos de entrega. A igus desenvolveu uma alternativa impressa em 3D feita com filamento iglidur i150. O virador de latas impresso possui uma estrutura espiral especial que gira as latas com precisão e as prepara para um enchimento sem erros. O componente oferece a mesma funcionalidade da solução anterior, mas reduz os custos de produção em até 70%. Ela pode processar até 60.000 latas por minuto, não requer manutenção e seu design pode ser adaptado com flexibilidade a qualquer tamanho de lata.
Gliders para cortadores de grama flutuantes
Os cortadores flutuantes removem as ervas daninhas das margens do lago. Suas lâminas de corte eram tensionadas com deslizadores de metal, que se desgastavam rapidamente devido à sujeira e à umidade e eram substituídos três vezes por temporada. As peças de reposição geraram custos elevados. Foi criada uma alternativa robusta e econômica com deslizadores impressos em 3D feitos de iglidur i180. Os componentes são até 15 vezes mais econômicos, 50 vezes mais resistentes à abrasão e funcionam sem lubrificação, graças aos lubrificantes sólidos que contêm. A impressão 3D FDM também permite uma entrega rápida e flexível, o que reduz significativamente os requisitos de manutenção e os custos gerais.
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Entre em contato conosco e conte-nos sobre sua candidatura. Nossos especialistas lhe darão orientação personalizada e terão prazer em ajudá-lo a encontrar a solução ideal para sua aplicação específica.
Vantagens do processo de impressão FDM
Quando se trata de resultados rápidos e facilidade de manuseio, o processo FDM é uma opção comprovada:
- Escolha versátil de materiais: Além dos plásticos padrão, como PLA e ABS, que também são usados na moldagem por injeção, também podem ser usados polímeros de alto desempenho. A igus oferece uma ampla gama de plásticos resistentes ao desgaste, incluindo materiais seguros para alimentos, resistentes a produtos químicos e resistentes ao calor.
- Capacidade de impressão multicolorida e multimaterial: Com o FDM, diferentes filamentos podem ser combinados em um único processo de impressão para imprimir componentes com diferentes especificações.
- Facilidade de uso: A operação simples da maioria das impressoras 3D torna o processo particularmente atraente para iniciantes.
- Produção rápida: Pequenos componentes são impressos rapidamente - ideal para protótipos e pequenos lotes.
- Relação custo-benefício: as impressoras FDM costumam apresentar melhor relação custo-benefício na aquisição e na operação do que outros sistemas. Os materiais são baratos e prontamente disponíveis, o que mantém os custos operacionais baixos. O método também impressiona com um processo limpo, sem nenhum equipamento de proteção ou dispositivos adicionais, como limpadores ultrassônicos.
Limites da impressão FDM
Embora o processo de impressão FDM seja muito versátil, ele atinge seus limites em determinadas áreas:
- Menor nível de detalhes: Linhas de camada visíveis e precisão reduzida em comparação com processos como SLA ou SLS.
- Pós-processamento: Dependendo dos requisitos de qualidade da superfície, as estruturas de suporte e as linhas de camada podem exigir um processamento adicional, por exemplo: lixar ou pintar.
- Volume de produção limitado: a tecnologia FDM é menos econômica para a produção em lote. Para grandes quantidades, o processo de moldagem por injeção oferece vantagens claras em termos de velocidade e custos por componente.
Quando cada procedimento faz sentido?
Às vezes, geometrias complexas, maior precisão nos detalhes ou componentes particularmente resistentes exigem uma tecnologia de impressão 3D diferente. A igus oferece um serviço de impressão 3D para componentes personalizados usando os processos FDM, SLS e DLP. ⯈ Saiba mais sobre o serviço de impressão 3D
A tabela a seguir compara a impressão FDM com essas outras tecnologias:
| Critério | FDM | SLS | DLP |
|---|---|---|---|
| Estabilidade dimensional | Menos preciso | Exato | Muito preciso |
| Qualidade da superfície | Camadas visíveis | Suave, quase sem linhas de camada | Muito suave |
| Propriedades mecânicas | Maior anisotropia na resistência, material reforçado com fibras disponível | Apenas uma leve anisotropia | Estrutura muito homogênea, resistência isotrópica |
| Formas complexas são possíveis? | Restrito, estruturas de suporte necessárias | Muito bom, sem necessidade de estruturas de suporte | Muito bom, é possível obter detalhes finos |
| Duração da impressão | Rápido para itens individuais | Rápido com quantidades maiores | Rápido com quantidades maiores |
| Custo | Muito econômicos | Preço médio | Custos um pouco mais altos |
| Recursos especiais da igus | Componentes grandes, possibilidade de impressão de vários materiais | Produção de alto volume, alta precisão dimensional | Possibilidade de detalhes extremamente finos |
Explicações adicionais
A anisotropia descreve as especificações dependentes da direção de um material.
Na impressão FDM, a estrutura em camadas resulta em diferenças de estabilidade, especialmente entre o plano de impressão (X/Y) e a direção vertical (Z).
Na direção Z, o componente geralmente tem uma resistência menor devido à adesão mais fraca da camada.
Consequentemente, a orientação do componente deve ser selecionada de modo que a carga fique na direção mais estável, na medida do possível.
Isotropia significa que um material reage da mesma maneira em todas as direções — independentemente da direção da carga.
Na impressão FDM, isso não ocorre por natureza, já que as camadas são unidas entre si de maneira diferente. Os parâmetros de impressão otimizados e o alinhamento direcionado ajudam a promover o comportamento isotrópico.
Materiais para impressão FDM
A escolha correta do material determina o desempenho de um componente impresso em 3D. Na impressão FDM, o espectro varia de filamentos padrão fáceis de processar a plásticos de alto desempenho que atendem até mesmo aos requisitos mais exigentes.
Tribofilamento igus resistente ao desgaste
O POM, o PE e o PA se destacam por suas boas propriedades de deslizamento e estabilidade dimensional, mas são difíceis ou impossíveis de serem processados na impressão 3D. Com seus filamentos iglidur, a igus oferece uma alternativa a esses materiais que é fácil de processar. Para aplicações em que os plásticos de engenharia convencionais atingem seus limites, por exemplo, com peças em movimento permanente ou alto atrito, a igus oferece vários filamentos com resistência ao desgaste excepcionalmente alta. Descubra a extensa linha de produtos, desde os mais versáteis e fáceis de processar até as soluções para condições de aplicação exigentes.
Como funciona o processo de impressão FDM? Uma olhada na tecnologia
O processo de impressão FDM funciona de acordo com um princípio simples: o filamento de plástico aquecido é derretido e extrudado camada por camada até que o objeto seja completamente construído.
- Alimentação do material: O filamento plástico é desenrolado de um carretel e alimentado uniformemente no cabeçote de impressão da impressora 3D.
- Processamento do material: O filamento é aquecido na cabeça de impressão - a temperaturas entre 190°C e 450°C, dependendo do material - e liberado na forma fundida como um fio fino (extrudado).
- Acúmulo de camadas: O cabeçote de impressão se move com precisão ao longo dos percursos especificados pelo modelo 3D e aplica o material fundido camada por camada. O resfriamento rápido faz com que o plástico se solidifique imediatamente e as camadas individuais se unam. É assim que o componente é criado, passo a passo.
Fatores a serem considerados ao planejar a impressão por FDM
Um bom planejamento é a chave para o sucesso das peças impressas em FDM. Abaixo, você encontrará os pontos mais importantes para uma preparação ideal.
Desafios típicos da impressão FDM
O que você pode fazer como usuário se o processamento do filamento não ocorrer sem problemas e o resultado desejado não se concretizar? Para os dois desafios a seguir e muitos outros problemas com a impressão 3D com filamento, oferecemos dicas e assistência para a solução de problemas em nosso guia. ⯈ Faça o download aqui
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