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possibilidade de produzir modelos e ferramentas a

partir de masters um dos processos de fabrico

mais antigos da historia da indstria, no entanto,

at recentemente, a qualidade do modelo e do processo de

reverso (criao da ferramenta a partir do modelo) depen-

dia fortemente das mos do arteso que o produzia.

Com o advento das tecnologias de Prototipagem Rpida, a

qualidade, detalhe e rigor dimensional passou a depender

da tecnologia e no mais do operador. Assim, a presso para

melhorar a capacidade de reproduo destas tecnologias

tem vindo progressivamente a aumentar, tendo sido coloca-

do grande esforo por parte de fabricantes em desenvolver

tecnologias e materiais sucessi-

vamente mais performantes.A

tecnologia de impresso tridi-

mensional PolyJetTM , adquirida

pelo Centimfe no mbito do pro-

jecto FRF, exemplo da grande

evoluo que as tecnologias de

PR tm vindo a sofrer, baseando

o seu funcionamento no princi-

pio da impresso tridimensio-

nal. Esta tecnologia permite

construir rapidamente um

modelo fsico com elevado deta-

lhe e rigor dimensional, a partir

de um desenho CAD-3D, cons-

truindo-o atravs de um proces-

so aditivo de deposio de

camadas de resina acrlica fotopolimerizvel, sem necessi-

dade de qualquer tipo de ps-processamento.

Partindo de um ficheiro CAD-3D, em formato STL, este vir-

tualmente seccionado transversalmente em camadas de

16mm de espessura, atravs de software prprio da mqui-

na. Uma cabea de impresso, constituda por centenas de

micro-difusores, injecta uma camada de 20m de resinasobre a plataforma de construo (com uma definio de

600x300x1270dpi), apenas nas reas onde existe modelo,

deixando a rea restante da bancada isenta de resina. A

resina polimerizada na sua totalidade por aco de radia-

o ultra-violeta, durante o prprio processo de injeco,

sendo cada camada rectificada a 16mm por passagem de um

cilindro logo aps a deposio da mesma. Visto toda a rea

de construo (270x300mm por 200mm de altura) estar isen-

ta de material no incio da construo, uma resina de supor-

aking masters and tools from masters is one

of the most ancient manufacturing process-

es in Industrial history. However, until

recently, the quality of the master and reversion

process (creating the tool from the master) depend-

ed, mainly, on the ability of the craftsman who pro-

duced it.

With the new Rapid Prototyping technologies, quali-

ty, detail and dimension-

al accuracy depend no

longer on the operator,

but on the technology.

Therefore, the pressure

upon these technologies

has been increasing,

since their reproduction

capacity must improve.

For this reason, produc-

ers have been trying their

best to progressively

develop better perform-

ing technologies and

materials.

The PolyJetTM three

dimensional printing

technology, purchased by

Centimfe within the scope of the FRF (Rapid Tooling)

project, is an example of development in Rapid

Prototyping technologies, based on the three dimen-

sional printing principle. It is possible, with this

technology, to quickly build a very detailed, dimen-

sionally accurate, physical master from a 3D-CAD

model, manufacturing it through an additive process

of photopolymerizable acrylic resin layer deposition,

without requiring any post processing.

Starting from a 3D-CAD file, in STL format, the

machines software virtually sections the master in

transversal layers of 16mm. A printing head, with

hundreds of micro-nozzles, injects a 20mm layer of

resin onto the platform where the master is being

constructed (with a definition of 600x300x1270 dpi),

AM

Bruno Arujo e Rui Soares*

PolyJet Technology

Tecnologia PolyJet

Fig. 1: Equipamento EDEN 330 - Tecnologia PolyJet.

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but only in the areas where there is a master, leav-

ing the remaining ones with no resin. The resin is

polymerized by the ultraviolet radiation, during the

injection process, and the passage of a cylinder

adjusts the thickness of each layer to 16mm, right

after it is deposed. Since the whole construction area

(270x300mm by 200mm high) has no material when

the manufacturing begins, a water-soluble support

resin in injected at the same time as the acrylic resin

of the master, creating a support bed to the master.

The master will be ready for use, after washing off

the support resin. The intrinsic characteristics of

this technology grant the prototypes an excellent

surface finishing, detail and dimensional accuracy,

with a high potential in the rapid manufacture of

functional masters and masters for indirect conver-

sion processes.

There are some significant

differences between 3D

printing machines and

other RP equipments, since

it is possible to install

them in offices. In short,

they are very safe, noise-

less and easy to use.

Even though they have

been available in the mar-

ket for over seven years,

3D printing technologies

have been used mainly in

the manufacture of con-

ceptual masters to help in product development.

PolyJetTM technology stands out from the remaining

ones for several reasons: it is simple, very similar to

the 2D Ink-Jet printing principle; it requires no post-

cure or infiltration processes of the masters; it uses

only one resin for construction and one for support,

both deposited at the same time; and it is more effi-

cient and rapid, since the construction material is

applied only to the areas where there is a geometry,

as opposed to other processes where the whole plat-

form is filled with material.

It is possible, this way, to manufacture functional

prototypes with excellent finishing and dimensional

accuracy, which can be used, for example, to check

fittings or movements, something out of reach with

the remaining 3D printing technologies.

The PolyJetTM technology, which combines the advan-

tages of 3D printing with a technology with high

standards of quality in prototype manufacturing, is

an enormous progress in terms of technological

development in rapid prototyping equipments.

te solvel em gua, injectada em simultneo com a resina

acrlica do modelo, criando uma cama de suporte ao

modelo.

Terminando a construo, apenas necessrio remover a

resina de suporte atravs de uma simples lavagem, ficando

o modelo apto para ser utilizado. Devido s capacidades

intrnsecas da tecnologia, os prottipos assim obtidos pos-

suem um excelente acabamento superficial, detalhe e rigor

dimensional, sendo a utilizao para a obteno rpida de

modelos funcionais e masters para processos indirectos de

converso, aplicaes de elevado potencial.

Os equipamentos de impresso tridimensional apresentam

diferenas significativas dos restantes equipamentos de PR

sendo concebidos por forma a serem compatveis com utili-

zao em ambiente de escritrio. Em resumo, so equipa-

mentos seguros, silenciosos e de fcil utilizao.

Apesar de estarem disponveis comercialmente h mais de 7

anos, as tecnologias de impres-

so 3D tm sido utilizadas funda-

mentalmente para fabrico de

modelos conceptuais auxiliares

no desenvolvimento de produto.

A tecnologia PolyJetTM destaca-se

das demais, no s pela simplici-

dade da tecnologia, aproximan-

do-se como nenhuma outra do

principio da impresso Ink-Jet a

2D, no requerendo qualquer

tipo de processo de ps-cura ou

infiltrao dos modelos, utilizan-

do apenas uma resina para cons-

truo e uma para suporte depositadas em simultneo,

como ainda, ganha em termos de eficincia e velocidade

pelo facto de o material de construo ser apenas utilizado

nas zonas onde existe geometria, contrariamente a outros

onde toda a plataforma de construo preenchida com

material.

Deste modo possvel produzir prottipos funcionais com

excelente acabamento e preciso dimensional que podem

ser utilizados, por exemplo, para verificao de encaixes ou

movimentos, aplicaes impensveis at agora com as res-

tantes tecnologias de impresso 3D.

A tecnologia PolyJetTM representa um grande salto em ter-

mos de evoluo tecnolgica nos equipamentos de

Prototipagem Rpida, conjugando as claras vantagens dos

equipamentos de impresso tridimensional com tecnologia

capaz de responder s solicitaes mais exigentes em ter-

mos de qualidade dos prottipos produzidos. demonstrando

claramente a tendncia de evoluo dos equipamentos de

Prototipagem Rpida.

_____________________* Centimfe

Fig. 2: Modelo produzido por tecnologia Polyjet.