Como funciona a estereolitografia (impresso em 3D)por Marshall Brain - traduzido por HowStuffWorks BrasilIntroduoA estereolitografia, tambm conhecida como impresso em 3D, permite que voc crie, em questo de horas, objetos 3D slidos feitos em plstico a partir de desenhos feitos no CAD. Quer voc seja um engenheiro mecnico - que deseja verificar o encaixe de uma pea - ou um inventor - que quer criar um prottipo de plstico de uma inveno - a estereolitografia lhe fornece uma maneira fcil e rpida de transformar seus desenho de CAD em objetos reais. A impresso em 3D um exemplo muito bom da era em que estamos vivendo. No passado, levaria-se meses para fabricar um prottipo. Atualmente, leva-se apenas horas. Se voc consegue imaginar um produto, poder ter um modelo dele em suas mos poucos dias depois. Nesta edio, vamos fazer um tour pelo setor de estereolitografia do centro de produo avanada PT CAM (Piedmont Triad Center for Advanced Manufacturing) para voc entender todo o processo e conhecer alguns modelos em 3D que esta tecnologia j produziu. A mquina usada na estereolitografiaA PT CAM utiliza a mquina de estereolitografia abaixo, que foi produzida pela 3-D Systems (em ingls): Mquina de estreolitografia da 3-D Systems utilizada na PT CAM

Esta mquina tem quatro partes importantes: um tanque cheio de vrios litros de fotopolmero lquido. O fotopolmero um plstico lquido e transparente; uma plataforma perfurada imersa no tanque e que pode subir ou descer dentro dele durante o processo de impresso; um laser ultravioleta; um computador que controla o laser e a plataforma. O fotopolmero sensvel luz ultravioleta, motivo pelo qual o polmero endurece ao ser tocado pelo laser. Se voc ficar prximo mquina de estereolitografia, possvel ver o laser enquanto ele constri cada uma das camadas. O processo de estereolitografiaO processo bsico de impresso assim: voc cria um modelo em 3D do seu objeto no CAD; um programa corta o seu modelo do CAD em camadas finas, normalmente de cinco a 10 camadas/milmetro; o laser da impressora 3D "pinta" uma das camadas, expondo o lquido plstico do tanque e endurecendo-o; a plataforma mergulha no tanque uma frao de milmetro e o laser pinta a prxima camada; o processo se repete, uma camada aps a outra, at que o modelo esteja completo. Esse no um processo especialmente rpido e, dependendo do tamanho e nmero de objetos a serem criados, o laser pode levar de um a dois minutos em cada camada. Um processo normal leva de 6 a 12 horas e possvel que alguns processos durem vrios dias quando se trata de objetos maiores (o tamanho mximo para a mquina mostrada acima um objeto de dimenses de 25 cm). Um desenho em CAD pronto para ir para a impressora 3D. Esta pea um porta-dinheiro que a PT CAM distribui aos seus visitantes. Note os suportes (em vermelho) que separam o porta-dinheiro da bandeja. possvel criar cerca de 50 desses objetos de uma s vez.

Voc comea criando um projeto em 3D para o objeto em um programa CAD. Antes da construo, adicionam-se suportes que possibilitam retirar o objeto da bandeja, delicadamente, alm de escoras internas necessrias para refor-lo. A mquina cria o objeto de forma automtica (sem a necessidade de um operador). Quando o processo se completa, a mquina eleva a plataforma e voc tem seu objeto em 3D. Caso o objeto seja pequeno, possvel produzir vrios ao mesmo tempo, ficando um ao lado do outro na bandeja. A plataforma no tanque de fotopolmero no incio do processo

A foto a seguir mostra uma bandeja aps o final da construo: repare que h vrios objetos idnticos produzidos ao mesmo tempo.A plataforma ao final da impresso, com vrios objetos idnticos

Aps o final do processo, os objetos so lavados com um solvente e levados a um forno de raios ultravioleta, que faz a cura do plstico. O "forno" de luz ultravioleta usado para curar os objetos finalizados

O que se pode criar com a estereolitografiaA estereolitografia permite que voc crie em 3D quase qualquer forma que puder imaginar. Se conseguir fazer o projeto no programa CAD, provavelmente ser possvel criar o objeto em 3D. O nico porm a necessidade de integridade estrutural durante o processo de construo. Em alguns casos, preciso adicionar escoras internas a um projeto para que ele no se quebre durante as fases de impresso ou cura. A foto abaixo mostra um dos tipos de objeto criados na PT CAM: um coletor. A pea leve e possui a fora do plstico poliestireno, permitindo que seja montado, perfurado, entre outras coisas, possibilitando testes em situaes reais. Por exemplo, um fabricante de cadeiras pode produzir diferentes formatos de descansos para o brao usando a estereolitografia e test-los nas cadeiras reais para ver como ficam.

Custos da estereolitografia A estereolitografia no um processo barato. S as mquinas costumam custar mais de US$ 250 mil e tm de ser ventiladas devido aos vapores criados pelo polmero e pelos solventes. O polmero extremamente caro. O CibaTool SL5170, um fotopolmero comum utilizado na estereolitografia normalmente custa cerca de US$ 200/litro. Por essas e outras que to raro encontrar mquinas de estereolitografia por a, sendo difcil v-las fora das grande empresas. No entanto, h prestadores de servio que podem disponibilizar as vantagens da estereolitografia para pequenas lojas e pessoas fsicas. Por exemplo, a PT CAM faz estereolitografia por US$ 55/hora e permite que empresas comprem tempo de uso por at US$30/hora. No barato, mas comparado com a possibilidade de comprar suas prprias mquinas e a resina, uma pechincha. s mandar seu design em CAD (programa de desenho auxiliado por computador) por e-mail e, em muitos casos, esperar o produto final chegar aonde voc est em um ou dois dias. O pouco tempo necessrio uma das coisas mais interessantes na estereolitografia. Agradecimento especial a Joel Leonard, Jerry Watkins e Steve Oneyear pelo auxlio na criao deste artigo!