O que é uma impressora UV 3D? - Explicação simples

Obviamente, extremamente populares no mundo da manufatura aditiva, já que são muito precisas, versáteis e eficientes, a principal diferença de qualquer impressora 3D UV está no fato de que o objeto que ela criaria não é derretido pela aplicação de calor para produzi-lo. Em vez disso, a cura da resina líquida por meio de luz ultravioleta endurece o objeto impresso, uma camada de cada vez. Isso é conhecido como fotopolimerização; ele permite uma resolução extremamente alta e um acabamento de superfície suave, por isso é adequado para locais como aplicações odontológicas, fabricação de joias e prototipagem.

Além disso, o rápido avanço da tecnologia da impressora 3D UV acelera a velocidade de produção, reduz o pós-processamento e facilita a reprodução de geometrias complexas. A evolução da impressão 3D UV revolucionou a Impressão 3DO conhecimento sobre o funcionamento interno, os benefícios e os materiais utilizados por esses dispositivos é importante para uma tomada de decisão bem informada antes de entrar nesse campo inovador.

Como funciona uma impressora 3D UV?

Uma impressora 3D UV se baseia na fotopolimerização, na qual, durante a impressão, ela solidifica uma resina líquida por meio da exposição à luz ultravioleta que, ao secar com força, finalmente se transforma em um objeto. As principais peças universais que compõem o componente elementar de qualquer impressora 3D UV consistem na cuba de resina, na plataforma de construção e na fonte de UV via LCD, DLP ou projetor a laser.

O processo começa com o corte do modelo 3D em camadas muito finas com o auxílio de um computador. A plataforma de construção é parcialmente submersa na cuba de resina e, em seguida, a luz UV cura seletivamente a resina de acordo com o design. Para impressoras voltadas para cima, a plataforma de construção se move para cima à medida que cada camada endurece; para impressoras voltadas para baixo, ela se move para baixo.

Isso oferece uma alta resolução para as impressões de acabamentos finos, bem como acabamentos de superfície polida. Embora as impressoras 3D baseadas em FDM trabalhem com Plásticos de impressão 3DNo entanto, os detalhes mais minuciosos não podem ser garantidos com esse mecanismo. No entanto, com as impressoras 3D baseadas em UV, os detalhes mais finos nas impressões serão obtidos pela exposição exata da luz, juntamente com a velocidade de cura da luz; a precisão das camadas depende das propriedades da resina e das fontes de luz. Portanto, essas impressoras são muito recomendadas para impressões detalhadas.

Tipos de tecnologias de impressão 3D UV

Embora existam vários tipos de tecnologias de impressão 3D UV com características diferentes, suas aplicações foram categorizadas em três tipos principais de tecnologia de impressora 3D UV, que são: SLA, DLP e LCD.

SLA é a forma mais antiga de impressão 3D UV e usa um laser para curar a resina com precisão de tamanho. Os modelos produzidos são muito finos em detalhes e suaves, por isso a SLA é comum na odontologia e no design de joias.

As impressoras 3D LCD também são o tipo mais barato, funcionando em uma tela LCD com luz de fundo UV. Essas impressoras curam a resina camada por camada. Embora não seja tão nítida quanto a SLA, a qualidade de impressão é mais do que suficiente para ser muito barata e de excelente qualidade. Por esse motivo, os amadores e as pequenas empresas preferem a impressão 3D reciclada.

Principais materiais usados na impressão 3D UV

As resinas de fotopolímero são o primeiro material desenvolvido para as impressoras 3D UV. Esses materiais estão em estado líquido, mas se solidificam ao entrar em contato com a luz UV. Formulados de forma diferente, eles são usados para várias finalidades, que incluem as propriedades mecânicas e o acabamento da impressão.

As resinas padrão de uso geral são principalmente as usadas na prototipagem padrão. Elas têm excelente detalhamento e uma superfície de acabamento muito fina. Essa seria a melhor resina a ser usada nos casos em que o apelo estético é necessário, embora possa ser menos do que satisfatória para a resistência quando a funcionalidade é necessária.

As resinas resistentes são projetadas para uso durável e, portanto, são adequadas para peças ou componentes sob tensão mecânica. As resinas flexíveis têm propriedades semelhantes às da borracha, o que permite a fabricação de objetos macios e maleáveis.

Essas resinas são amplamente utilizadas em aplicações de joalheria e odontologia, principalmente porque queimam de forma bastante limpa quando fundidas, deixando os moldes limpos. Elas também criam resinas de biocompatibilidade adequadas para uso médico, como implantes dentários ou próteses.

Vantagens da impressão 3D UV

A impressão 3D UV também tem suas próprias vantagens em relação à impressão 3D tradicional; por isso, a maioria dos especialistas e amadores usa esse processo. O resultado da impressão 3D UV revela muito mais resolução do que as impressões do FDM, que quase não podem ser replicadas.

Outro benefício significativo da velocidade é a cura de camadas inteiras de uma só vez para as tecnologias DLP e LCD. Isso reduz significativamente o tempo necessário para concluir uma tiragem de impressão, tornando as impressoras 3D UV adequadas para prototipagem rápida e fabricação de pequenos lotes.

As impressoras 3D UV são inovadoras no sentido de que podem processar uma ampla variedade de resinas aplicáveis à natureza da aplicação, desde resinas macias até resinas de alta qualidade. impressão 3D multimaterial a compósitos de altíssima resistência. Além disso, é provável que a característica de geração mínima de resíduos possa ser atribuída à impressão 3D UV, pois o processo cura apenas a quantidade de resina necessária para o modelo, o que representa uma vantagem em relação aos aspectos de sustentabilidade.

O pós-processamento de impressões UV é relativamente simples, pois o processo geralmente se resume a enxágue e cura UV que, em condições normais, garante a integridade e a precisão do produto final.

Aplicações da impressora 3D UV em vários setores

É uma tecnologia altamente versátil e muito precisa, com inúmeras aplicações em setores diversificados. Sua aplicação inclui alguns dos moldes odontológicos de precisão, guias cirúrgicos, próteses, aparelhos auditivos, entre outras aplicações que transcendem os domínios dos setores odontológico e médico.

Ele é usado em joalheria para criar modelos detalhados de protótipos e o modelo de cera fundível para que possam ser criados designs complicados que não podem ser produzidos de outra forma.

Na realidade, as impressoras UV são de grande importância para os engenheiros e especialistas em design de produtos, pois essa tecnologia possibilitará a verificação e a iteração de conceitos em um tempo extremamente curto e de forma absolutamente gratuita. A tecnologia pode ser aplicada para a produção de peças detalhadas, sendo, portanto, adequada tanto para a fabricação de peças mecânicas quanto para a produção de protótipos.

Hobbyists e artistas, que também imprimem miniaturas e estatuetas, entre outros modelos personalizados, também imprimem com alta resolução e acabamento de superfície liso, possibilitados pela impressão em resina.

Atualmente, a impressão 3D UV ainda está crescendo rapidamente nos setores de vestuário, arquitetura, alimentos e, portanto, sua excelente influência na maioria das disciplinas

Limitações da impressão 3D UV

Apesar de todas essas vantagens da impressão 3D, há muitas desvantagens e limitações. Em primeiro lugar, alguns materiais de resina usados são frágeis. Por exemplo, as resinas padrão são frágeis e propensas a rachaduras sob tensão.

A única desvantagem real dessa tecnologia é uma área de construção relativamente pequena. O volume de impressão tende a ser muito menor nas impressoras UV do que nas tradicionais Impressoras FDMO que limita o tamanho do objeto que pode ser produzido, a menos que o objeto precise ser impresso em partes e montado posteriormente.

Isso pode ser muito caro em resinas e peças impressas, como telas LCD ou projetores UV, o que torna a tecnologia de impressão 3D UV mais cara a longo prazo em comparação com as técnicas baseadas em filamentos.

O segundo motivo pelo qual as resinas líquidas são menos procuradas é devido aos problemas que elas apresentam, pois algumas delas emitem fumaça tóxica, enquanto outras também causam irritação na pele. É necessário usar ventilação e todos os equipamentos de proteção ao trabalhar com impressoras UV.

A última etapa é a limpeza e a cura por UV, que de fato consome algum tempo. No entanto, a maioria das etapas acima é bastante intuitiva. Nenhuma das etapas acima é perfeita, mas isso torna o processo de impressão 3D UV bastante eficiente para aplicações que exigem alta precisão.

Como fazer a manutenção de uma impressora 3D UV para obter alto desempenho

A manutenção desempenha um papel muito importante no desempenho perfeito e na longa vida útil de uma impressora 3D UV. A plataforma de construção e a cuba de resina podem ser limpas; caso contrário, alguma resina residual degradará a qualidade das impressões.

Manuseio de resina

Impressão 3D de resina deve ser mantido em um local fresco e não deve receber luz solar direta. Além disso, não se deve permitir a cura precoce.

Essa filtragem também remove todos os detritos que devem ser limpos no momento da reciclagem da resina do processo e que, de outra forma, podem ser um incômodo para a impressão.

A fonte de luz UV das impressoras deve ser verificada em intervalos periódicos, pois a degradação ocorre com o passar do tempo com as fontes de luz LCD, DLP ou laser. A variação na cura do material leva à perda de qualidade de suas impressões.

A lubrificação das partes móveis e do chumbo parafuso do eixo Z permite a continuação suave e precisa das camadas.

A atualização do firmware do fabricante permite uma impressora eficiente, embora com novas funcionalidades na mesma impressora.

A manutenção de rotina é simples. Portanto, os usuários evitaram boa parte dos problemas comuns durante a impressão, mantiveram a vida útil do equipamento e, acima de tudo, produziram excelentes resultados de impressão.

Conclusão

A impressão 3D UV descobriu a manufatura aditiva em um novo mundo: velocidade e flexibilidade precisas. Sua complexidade com acabamentos suaves, especialmente em um produto com detalhes minúsculos, tornou-a um tesouro para vários setores, como saúde, joalheria, engenharia e muito mais.

Tecnologias avançadas garantirão alta facilidade de acesso e usabilidade com a impressão 3D UV. A formulação do material de resina com a mais alta reatividade química possível resultará em impressões excepcionalmente fortes e ainda mais resistentes devido a todos os prováveis usos funcionais acima dos tipos prototípicos. Assim, o volume mais espesso é construído em processos de cura associados a impressão 3D em metal.

No fim das contas, a impressão 3D UV não é uma tendência, mas está mudando a cara de como será o futuro da fabricação. Seja o senhor profissional, amador ou empresário, perceber o poder e o potencial da impressão 3D UV pode abrir novas portas para a criatividade e a inovação.

Perguntas frequentes

O que é uma impressora 3D UV?

Essencialmente, trata-se de uma impressora 3D com tecnologia UV, que curará a resina líquida do objeto em criação em altas resoluções e, em seguida, modelos muito suaves. 

Qual é a diferença entre a impressão UV e a FDM?

O UV cura as resinas que produzem um resultado mais preciso do que o FDM, uma vez que o FDM derrete os filamentos de plástico, o que permite que ele faça camadas em seções, e assim a impressão do UV é um resultado preciso.

Quais são alguns dos materiais que podem ser usados para produzir impressão 3D UV?

Algumas das resinas de fotopolímero populares usadas para impressão 3D UV são resinas padrão, resistentes, flexíveis, moldáveis e biocompatíveis.

A impressão 3D UV é segura?

As resinas em geral são inofensivas, mas é preciso ter ventilação adequada e equipamento de segurança para não causar irritação na pele além da inalação dos vapores.

Quais setores aplicam as impressoras 3D UV?

Entre essas aplicações, o modelo criado com impressoras UV 3D é usado para aplicações na área de saúde, joalheria, engenharia, design de produtos e hobby.