O processo de Estereolitografia (SLA) é baseado na fotopolimerização de materiais líquidos em uma forma sólida; foi patenteado em 1986 por Chuck Hull.

Neste processo uma cuba de polímero líquido é exposta a iluminação controlada (como um laser ou um projetor de luz digital) sob condições de luz de segurança. Mais comumente o polímero líquido exposto endurece através de ligações cruzadas impulsionadas pela reação de adição de ligações duplas de carbono carbono em acrilatos. A polimerização ocorre quando os fotopolímeros são expostos à luz quando os fotopolímeros contêm cromóforos, caso contrário, a adição de moléculas fotossensíveis é utilizada para reagir com a solução para iniciar a polimerização. A polimerização dos monômeros leva à reticulação, o que cria um polímero. Através destas ligações covalentes, a propriedade da solução é alterada. A placa de construção move-se então para baixo em pequenos incrementos e o polímero líquido é novamente exposto à luz. O processo repete-se até que o modelo tenha sido construído. O polímero líquido é então drenado da cuba, deixando o modelo sólido. O EnvisionTEC Perfactory é um exemplo de um sistema de prototipagem rápida DLP.

Sistemas de impressão a jato de tinta como o sistema de spray de materiais de fotopolímero Objet PolyJet sobre uma bandeja de construção em camadas ultra-finas (entre 16 e 30 µm) até que a peça seja concluída. Cada camada de fotopolímero é curada com luz UV após ser jateada, produzindo modelos totalmente curados que podem ser manuseados e utilizados imediatamente, sem pós-curatrização. O material de suporte do tipo gel, que foi concebido para suportar geometrias complicadas, é removido manualmente e com jacto de água. Também é adequado para elastómeros. Há outro tipo de sistema de impressão a jato de tinta disponível no mercado que pode imprimir um fotopolímero de forma camada por camada, com cura UV intermediária, para produzir lentes corretivas oftálmicas. Neste caso não são necessárias estruturas de suporte, uma vez que as lentes oftálmicas não necessitam de ser sobrepostos. Luxexcel, uma empresa holandesa, comercializou esta tecnologia e plataforma de impressão.

Ultra-pequenas características podem ser feitas com a técnica de micro-fabricação 3D utilizada na fotopolimerização multifotônica. Esta abordagem utiliza um laser focalizado para traçar o objeto 3D desejado em um bloco de gel. Devido à natureza não-linear da foto excitação, o gel é curado a um sólido apenas nos locais onde o laser foi focalizado enquanto o gel restante é então lavado. Os tamanhos das características abaixo de 100 nm são facilmente produzidos, assim como estruturas complexas com partes móveis e interligadas.

Tal outra abordagem usa uma resina sintética que é solidificada usando LEDs.

Na estereolitografia baseada em imagem de máscara, um modelo digital 3D é cortado por um conjunto de planos horizontais. Cada fatia é convertida em uma imagem de máscara bidimensional. A imagem da máscara é então projetada sobre uma superfície de resina líquida fotocurável e a luz é projetada sobre a resina para curá-la na forma da camada. A técnica tem sido usada para criar objetos compostos de múltiplos materiais que curam em diferentes velocidades. Em sistemas de pesquisa, a luz é projetada por baixo, permitindo que a resina seja rapidamente espalhada em camadas finas uniformes, reduzindo o tempo de produção de horas para minutos. Dispositivos comercialmente disponíveis como o Objet Connex aplicam a resina através de pequenos bicos.

Produção de interface líquida contínua (CLIP) é outra forma de fabricação de aditivos que utiliza o processo de fotopolimerização baseado em DLP para criar objetos sólidos de lados lisos de uma grande variedade de formas. O processo contínuo do CLIP começa com um pool de resina fotopolímero líquida. Parte do fundo da piscina é transparente à luz ultravioleta (a “janela”). Como os sistemas DLP antes dele, o feixe de luz ultravioleta brilha através da janela, iluminando a secção transversal precisa do objecto. A luz provoca a solidificação da resina. O objeto sobe lentamente o suficiente para permitir que a resina flua para baixo e mantenha contato com o fundo do objeto. O CLIP é diferente dos processos DLP tradicionais, devido a uma membrana permeável ao oxigênio que fica abaixo da resina, criando uma “zona morta” (interface líquida persistente) que impede que a resina se fixe à janela (a fotopolimerização é inibida entre a janela e o polimerizador).

Não semelhante à estereolitografia, o processo de impressão é considerado contínuo pelos seus fundadores e consideravelmente mais rápido que os processos DLP tradicionais, permitindo a produção de peças em minutos em vez de horas.

Recentemente, a utilização de técnicas de impressão em 3D estereoligráfica foi mais desenvolvida para permitir a fabricação de aditivos para materiais cerâmicos. O sucesso da impressão 3D de cerâmica usando estereolitografia é alcançado através da fotopolimerização de polímeros pré-cerâmicos para produzir cerâmica baseada em silício de uma classe conhecida mais amplamente como cerâmica derivada de polímeros, incluindo carboneto de silício e oxicarboneto de silício.

Litografia axial computorizadaEditar

Litografia axial computorizada é um método para impressão 3D baseado na inversão do princípio da tomografia computorizada (CT) para criar impressões em resina foto-curável. Foi desenvolvido por uma colaboração entre a Universidade da Califórnia, Berkeley com o Lawrence Livermore National Laboratory. Ao contrário de outros métodos de impressão 3D, não constrói modelos através de camadas de depósito de material como modelagem de depósito fundido e estereolitografia, em vez disso cria objetos usando uma série de imagens 2D projetadas em um cilindro de resina. É notável pela sua capacidade de construir objectos muito mais rapidamente do que outros métodos usando resinas e a capacidade de incorporar objectos dentro das impressões.

Produção de aditivos líquidosEditar

Produção de aditivos líquidos (LAM) é uma técnica de produção de aditivos que deposita um material líquido ou altamente viscoso (por exemplo, Borracha de Silicone Líquida) numa superfície de construção para criar um objecto, que é depois vulcanizado usando calor para o endurecer. O processo foi originalmente criado por Adrian Bowyer e foi depois construído por German RepRap.

LaminationEdit

Em algumas impressoras, o papel pode ser usado como material de construção, resultando em um custo de impressão mais baixo. Durante a década de 90, algumas empresas comercializaram impressoras que cortam cortes transversais de papel revestido com adesivos especiais usando um laser de dióxido de carbono e depois os laminam juntos.

Em 2005 a Mcor Technologies Ltd desenvolveu um processo diferente usando folhas comuns de papel de escritório, uma lâmina de carboneto de tungstênio para cortar a forma, e deposição seletiva de adesivo e pressão para unir o protótipo.

Há também várias empresas que vendem impressoras que imprimem objetos laminados usando folhas finas de plástico e metal.

Ultrasonic Consolidation (UC) ou Ultrasonic Additive Manufacturing (UAM) é uma técnica de fabrico de aditivos a baixa temperatura ou impressão 3D para metais.

Deposição de energia dirigida (DED)Editar

Deposição de energia dirigida alimentada por póEditar

Na deposição de energia dirigida alimentada por pó, é utilizado um laser de alta potência para fundir o pó metálico fornecido para o foco do feixe laser. O feixe laser percorre normalmente o centro da cabeça de deposição e é focalizado para um pequeno ponto por uma ou mais lentes. A construção ocorre em uma mesa X-Y que é movida por um caminho de ferramenta criado a partir de um modelo digital para fabricar um objeto camada por camada. A cabeça de deposição é movida para cima verticalmente à medida que cada camada é completada. O pó metálico é entregue e distribuído ao redor da circunferência da cabeça ou pode ser dividido por um manifold interno e entregue através de bicos dispostos em várias configurações ao redor da cabeça de deposição. Uma câmara hermeticamente selada cheia de gás inerte ou um gás inerte local é frequentemente utilizado para proteger a piscina de fusão do oxigênio atmosférico para melhor controle das propriedades do material. O processo de alimentação de energia dirigida em pó é semelhante à Sinterização Seletiva a Laser, mas o pó metálico é aplicado apenas onde o material está sendo adicionado à peça naquele momento. O processo suporta uma ampla gama de materiais, incluindo titânio, aço inoxidável, alumínio e outros materiais especiais, bem como compósitos e material classificado funcionalmente. O processo pode não só construir completamente novas peças metálicas, mas também pode adicionar material a peças existentes, por exemplo, para revestimentos, reparos e aplicações de fabricação híbrida. LENS (Laser Engineered Net Shaping), que foi desenvolvido pela Sandia National Labs, é um exemplo do processo de Deposição de Energia Direcionada (Powder Fed – Directed Energy Deposition) para impressão 3D ou restauração de peças metálicas.

Processos com fio metálicoEditar

Sistemas de alimentação com fio à base de laser, como o Laser Metal Deposition-wire (LMD-w), alimenta o fio através de um bocal que é fundido por um laser usando blindagem de gás inerte em um ambiente aberto (gás ao redor do laser), ou em uma câmara selada. A fabricação de feixes de elétrons em forma livre utiliza uma fonte de calor de feixe de elétrons dentro de uma câmara de vácuo.