Do modelo 3D à parte final: Impressão 3D do SLA em 15 estágios

A impressão 3D é muito mais do que apenas imprimir em uma máquina, é um processo de vários estágios que começa com um modelo 3D em um computador e termina com uma peça elegante com dimensões perfeitas. Este guia irá guiá-lo através de cada um dos passos para produzir uma peça impressa em 3D com qualidade industrial. O processo não é tão complexo quanto algumas pessoas imaginam e pode ser resumido em cerca de 15 etapas. Vamos dar uma olhada rápida em cada um deles.

1. Importando e processando o modelo 3D

Antes que qualquer impressão possa ocorrer, é necessário um modelo 3D detalhado. Isso é semelhante às técnicas tradicionais, como a usinagem CNC, mas existem diferenças importantes na forma como os arquivos são preparados e no tipo de análise necessária. O arquivo é importado para o software de modelagem 3D e após um período de análise, uma reunião será realizada para discutir as otimizações. Essas alterações geralmente são muito pequenas e visam tornar o modelo mais fácil de imprimir. Às vezes, a impressão de uma peça totalmente sólida é indesejável devido ao peso e ao desperdício de material; portanto, nesses casos, o técnico adicionará orifícios de drenagem ao modelo 3D, o que permitirá que a resina não escoada flua, dando uma peça leve e oca.

Render do desenho pescado

2. Orientando a parte

A orientação da peça na câmara de construção é muito importante e determina a quantidade e a posição das estruturas de suporte, portanto, isso precisa ser decidido logo no início. Normalmente, a peça será posicionada de modo que os suportes estarão principalmente no lado menos visível, por exemplo, na parte traseira ou inferior. Geralmente, é melhor inclinar a peça em torno de 45 graus, pois isso facilita a sustentação com material de suporte. Mais peças verticais serão menos estáveis e, portanto, requerem mais material de suporte.

Processando a peça

3. Gerando os suportes

Os cálculos que determinam exatamente onde colocar os suportes são extremamente complexos e são melhor executados pelo software. Os suportes gerados por software geralmente não são ruins e farão o trabalho, embora seja melhor que técnicos habilidosos façam alguns ajustes baseados em sua experiência.

Suporte gerado por software

4. Preparando a impressora

Em comparação com outras tecnologias, como a usinagem CNC, as impressoras SLA 3D exigem muito pouco em termos de preparação. A plataforma de construção é montada e o tanque é preenchido com resina. Muitas vezes, a superfície da resina recém-cheia contém espuma ou bolhas, por isso precisa ser raspada. Depois disso, a lâmina de recobrimento da máquina passa lentamente sobre a resina para se certificar de que está nivelada.

Removendo as bolhas da superfície

5. Importando o arquivo

Enquanto isso ocorre, o modelo 3D processado completo com suportes é salvo como um arquivo no formato SLC e transferido para a máquina via dispositivo USB. Depois de carregada na máquina, ela é verificada de perto pela equipe de impressão e a orientação de impressão final é definida.

O arquivo é transferido para a máquina usando um pendrive

6. Impressão

Quando tudo estiver preparado, é hora de imprimir e começar a produção. Nós cobrimos os detalhes técnicos de como a impressão SLA funciona em outros artigos, então, se você estiver interessado na mecânica de como a resina é curada camada por camada, você pode ler sobre isso aqui . O processo é autônomo e não há necessidade de qualquer pessoal para monitorá-lo de perto ou fornecer qualquer entrada durante a impressão. O tempo de impressão é determinado por um grande número de fatores, incluindo tamanho da peça, complexidade da peça, materiais usados, orientação, tamanho da camada e muitos outros. Construções industriais muitas vezes levam mais de 24 horas, mas geralmente são mais rápidas do que o processo de produção CNC equivalente. Quando a impressão é finalizada, a plataforma de construção sobe automaticamente de volta à sua posição original e a peça acabada emerge da resina.

O laser na superfície da resina

7. Removendo a peça da máquina

Quando a peça está sendo impressa, ela não está em contato direto com a plataforma de construção, pois isso afetaria o acabamento. Em vez disso, o material de suporte é impresso diretamente na grade de treliça da plataforma de construção e, em seguida, a própria peça é impressa nesses suportes. A plataforma de construção é uma grade para que a resina líquida possa fluir através dela. Quando a peça estiver pronta, a peça deve ser removida da plataforma de construção, o que requer o uso de um raspador e um pouco de força. Danificar a base não é um problema, já que este material está prestes a ser removido de qualquer maneira.

A peça finalizada ainda está presa à plataforma de impressão

8. Limpar com álcool e remover os suportes

Uma vez removida, a peça é levada para os banhos de álcool. Estes são mantidos em uma sala separada sob condições controladas, e o manipulador deve usar proteção de corpo inteiro. O objetivo da lavagem com álcool é remover qualquer resina residual não curada da superfície da peça e também facilitar a remoção do material de suporte. Existem três banhos de álcool e a parte passa por cada um deles. No primeiro banho é simplesmente submergido no álcool e lavado suavemente. No segundo banho, o material de suporte é quebrado manualmente e alguma escovação ocorre para remover qualquer resíduo que ainda possa estar presente. No terceiro banho a escovação é um pouco mais vigorosa. Quando a lavagem estiver completa, a peça é completamente jateada com ar.

Escovar com álcool

9. Remoção de material de suporte teimoso e lixamento

A parte seca é então colocada em uma bancada e o pessoal remove a mais teimosa do material de suporte. Isso requer ferramentas afiadas e um pouco de habilidade e paciência. O objetivo é deixar uma superfície lisa sem danificar a peça. Uma vez que o último foi raspado, é hora da primeira rodada de lixamento. Isto é principalmente para suavizar qualquer rugosidade causada durante a remoção do material de suporte e preparar a peça para pós-cura.

Limpando os orifícios de drenagem

10. Pós-cura

Temos um artigo dedicado sobre pós-cura, que explica em detalhes por que esse estágio é necessário e como funciona. Simplificando, as partes SLA recém-impressas ainda não atingiram o nível máximo de polimerização e precisam de um período adicional de cura. Para alguns materiais isso não é completamente necessário, mas a maioria dos materiais é significativamente melhorada, dando-lhes um curto período de tempo em um forno UV. É importante que a peça receba uma cura uniforme para que o forno esteja equipado com uma base giratória e as lâmpadas UV envolvam a peça.

No forno de cura

11. controle de qualidade

Na impressão 3D industrial, a precisão é crucial, por isso é importante fazer a devida diligência quando se trata de controle de qualidade. Especificamente, é necessário confirmar se as dimensões da peça impressa estão dentro das tolerâncias exigidas em comparação com o modelo 3D original. Para obter as medições mais precisas possíveis, fazemos uso de um braço robótico controlado remotamente. Também usamos uma câmera microscópica para tirar imagens da superfície da peça e verificar se há irregularidade ou irregularidade.

Arquivamento nos orifícios de drenagem

12. Segunda rodada de lixamento

Agora é hora de outra rodada de lixamento, e se alguma área particularmente áspera foi identificada pela câmera microscópica, a lixadeira pode se concentrar nelas. O objetivo principal desta rodada de lixamento é preparar a peça para a pintura.

13. Subcapa e lixagem adicional

A pintura ocorre em várias etapas. Primeiro de tudo, um sub-revestimento é pulverizado sobre a parte recém-lixada. Uma vez que a tinta tenha secado, há outra rodada de lixamento intenso, que garante que a superfície seja o mais lisa possível antes da aplicação da camada principal. Dependendo da peça e do acabamento, pode haver várias rodadas de pintura e lixamento, até que o efeito desejado seja alcançado.

Lixar o sub-revestimento

14. Aplicando o top coat

A pintura é uma das partes mais intensivas em todo o processo, e esse é particularmente o caso quando várias cores são necessárias. É essencial que a tinta seja aplicada uniformemente e seja muito fácil aplicar a tinta mais espessa em algumas áreas do que em outras, de modo que esta etapa seja melhor executada por pessoal experiente. Também é importante evitar bolhas ou poeira, e assim a pintura sempre ocorre em condições de laboratório. No caso de peças multicoloridas, a fita adesiva deve ser aplicada à medida que as diferentes cores são pulverizadas. Como você pode imaginar, isso é extremamente detalhado e complicado, e conseguir um contraste perfeito não é fácil.

Pulverização no revestimento superior

15. Polimento

Uma vez aplicado o acabamento, a superfície é polida para um brilho atraente. O polimento efetivo leva mais tempo e habilidade do que você imagina, mas, quando executado adequadamente, os resultados são impressionantes.

O artigo acabado

Conclusão

Todo o processo do começo ao fim normalmente leva apenas entre 2 a 3 dias, o que é muito mais rápido do que as alternativas tradicionais. Se você quiser saber mais sobre como a impressão SLA 3D pode funcionar para você, ficaremos encantados em ouvir você!