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Introdução
impressão 3D gera objetos através da construção de objetos uma camada de cada vez. Comparado com a tecnologia de fabricação tradicional (como processamento CNC), a tecnologia de impressão 3D tem muitas vantagens. Este artigo vai falar principalmente das vantagens da impressão 3D em comparação com a tecnologia de fabricação tradicional, para que os usuários possam entender melhor como as impressoras 3D mudam a vida das pessoas.
Atualmente, a impressão 3D não pode adotar completamente os métodos de fabricação tradicionais, mas em muitas aplicações de produção prática, as impressoras 3D podem alcançar prototipagem rápido com alta precisão a partir de materiais funcionais. Compreender plenamente as vantagens da impressão 3D permite que os designers tomem melhores decisões ao escolher processos de fabricação e permitir-lhes entregar os melhores produtos.
Vantagens e Benefícios da impressão 3D
Velocidade
Uma das principais vantagens da impressão 3D é que em comparação com os métodos de fabricação tradicionais, a velocidade de produção de peças é mais eficiente. O modelo com aparência de design complexo pode ser exportado a partir de software e produzido pela impressora 3D em algumas horas. A vantagem é que a ideia de projeto pode ser verificada e alterada rapidamente.
No passado, pode levar dias ou mesmo semanas para fazer um protótipo através do processamento tradicional, enquanto a impressão 3D daria o modelo para o designer em algumas horas. Embora as máquinas de impressão 3D industriais demorem mais para imprimir e reprocessar peças, a capacidade de produzir peças finais funcionais em pequenos e médios lotes oferece uma vantagem significativa de tempo economizando sobre as tecnologias de fabricação tradicionais.
Fabricação integrada
Um dos problemas mais comuns dos designers é como fabricar peças tão eficientemente quanto possível. A maioria das peças precisam ser fabricadas por tecnologia tradicional, e depois montadas mais tarde. Estas operações afetarão a qualidade e a viabilidade do projeto.
A impressora 3D pode ser fabricar uma peça inteira sem a intervenção do operador de máquina. Uma vez que o arquivo 3D está concluído, ele pode ser carregado para a máquina e impresso direto
A capacidade de produzir peças em um reduz muito a dependência de diferentes processos de fabricação (usinagem, soldagem, pintura), e permite que os designers controlem melhor a qualidade do produto.
Custo e orçamento
Os custos de produção podem ser divididos em três categorias:
- Custos de funcionamento das máquinas,
- Custos de materiais
- Custos de mão de obra
Custos de funcionamento das máquinas: a maioria das impressoras 3D desktop consomem a mesma quantidade de energia que os computadores, a capacidade de gerar geometria complexa num dado passo conduz a uma maior eficiência e volume de negócios. O custo de funcionamento da máquina é geralmente a menor contribuição para o custo total de fabricação.
Custos de materiais: o custo material da impressão 3D varia com a tecnologia. As impressoras desktop FDM utilizam bobinas de filamento com custos cerca de 110 reais por quilo, enquanto as impressoras SLA requerem resina e varejo para cerca de 300 reais por litro. A gama de materiais disponíveis para impressão 3D torna difícil quantificar a comparação com a fabricação tradicional. O preço do pó de nylon utilizado no SLS é cerca de 500 reais por quilo, enquanto o preço das partículas de nylon utilizadas na moldagem por injeção é apenas de 10 a 20 reais por quilo.
Custo material é a maior fonte do custo das peças de impressão 3D. esta é também uma razão importante que restringe muitas empresas a comprar impressoras 3D.
Custos de mão de obra: uma das principais vantagens da impressão 3D é o menor custo da mão de obra. além do pós-processamento, a maioria das impressoras 3D só precisa de um ou dois operadores. A máquina então segue um processo totalmente automatizado para produzir as peças. Comparado com a fabricação tradicional, que normalmente requer mecânica e operadores qualificados, o custo de trabalho de impressoras 3D é baixíssimo.
Redução de risco
Se você não fizer um protótipo defeituoso cuidadosamente, ele vai desperdiçar o tempo e dinheiro do designer. Utilizando o método tradicional de fabricação de moldes, mesmo uma pequena mudança pode trazer enormes despesas financeiras (alto custo da fabricação de molde).
As pessoas podem verificar o projeto através da impressão de protótipos que podem ser usados para a produção antes de comprar equipamento de fabricação caro (tais como moldes ou ferramentas e equipamentos), eliminando assim os riscos no processo de prototipagem. Isto é útil para verificar a viabilidade do projeto através de tentativa de pequeno custo e erro de impressão 3D antes de investimento de produção em grande escala.
Complexidade e liberdade de design
O método de fabrico tradicional tem um limite elevado para os produtos que podem ser fabricados. Requisitos de projeto como ângulo de projeto, subtração e entrada de ferramentas não são adequados.
Para impressão 3D, pode haver algumas restrições sobre as características de tamanho mínimo da impressão precisa, mas a maioria das principais restrições são sobre como otimizar a direção de impressão para reduzir a dependência de suporte e a possibilidade de falha de impressão. Isto dá aos designers muita liberdade de design e permite-lhes criar facilmente geometrias muito complexas.
Personalização
A impressão 3D pode não só proporcionar mais liberdade de design, mas também personalizar completamente o projeto. Como a tecnologia de impressão 3D atual só pode produzir um pequeno número de peças de cada vez, é muito adequado para produção personalizada em pequenos lotes. O conceito personalizado foi aceito pela indústria médica e odontológica para a produção de próteses personalizadas, implantes e aids dental. A partir de equipamento esportivo personalizado de alta qualidade perfeito para atletas a óculos de sol personalizados e acessórios de moda, a impressão 3D pode produzir peças personalizadas de uma forma econômica e única.
Sustentabilidade e desperdício
Métodos de fabrico tradicionais (tais como a moagem ou CNC) retiram uma grande quantidade de material excedentário do material inicial, resultando numa grande quantidade de resíduos. A impressão 3D normalmente usa apenas a quantidade de materiais necessários para fazer peças. Matérias-primas utilizadas na maioria dos processos podem ser recicladas e reutilizadas em vários projetos. Então há pouco desperdício no processo de impressão 3D
Conclusão
Comparado com o processo de fabricação tradicional, o custo de impressão 3D em pequeno lote é muito competitivo. Para a produção de protótipos que verificam a forma e montagem, é muito mais barato do que outros métodos de fabricação alternativos, tais como moldagem por injeção, e é geralmente competitivo na fabricação de peças funcionais descartáveis. Com o aumento de quantidade, a tecnologia de fabricação tradicional vai se tornar mais rentável, assim a impressão 3D é um importante complemento para a indústria de fabricação tradicional.
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