Bocal que muda de formato melhora muito a impresso 3D

Mecnica

Redação do Site Inovação Tecnológica – 04/07/2024

Bocal metamrfico

Um bico de impressora 3D que pode mudar de tamanho e formato durante o processo de impresso promete levar a fabricao aditiva a um novo patamar.

Para comear, ele supera o dilema atual entre velocidade e resoluo inerente s impressoras 3D tradicionais, que tm bicos com dimetro fixo.

Mas Seok Kang e Jochen Mueller, da Universidade Johns Hopkins, nos EUA, afirmam que o novo bocal promete melhorar a impresso 3D de tudo, desde componentes aeroespaciais e dispositivos eletrnicos leves at vigas estruturais e paredes.

Eles batizaram a tecnologia de AN3DP, sigla em ingls para “Impresso 3D de Bico Adaptativo”.

“As impressoras 3D tradicionais usam bicos fixos, que limitam a resoluo ou a velocidade. Os bicos menores melhoram a resoluo, mas retardam a impresso, enquanto os bicos maiores aumentam a velocidade, mas reduzem os detalhes. O design do AN3DP supera isso, ajustando-se aos requisitos especficos de cada recurso que est sendo impresso, permitindo alta resoluo e impresso mais rpida,” reforou Mueller.

Formatos de sada do novo bocal, que aumenta muito a versatilidade das impressoras 3D.
[Imagem: Seok Won Kang et al. – 10.1126/sciadv.adn7772]

Efeito degrau

O projeto do bico metamrfico foi inspirado nos mecanismos das ferramentas de agarramento retrteis e dos tendes dos humanos e animais.

O bico utiliza oito pinos mveis controlados por motores para alterar sua forma e tamanho. Conectando os pinos h uma membrana elstica, que permite que o material saia pelo bico com uma superfcie lisa. Os pinos mveis e a membrana elstica juntos permitem a produo precisa de estruturas altamente complexas, afirmam os dois engenheiros.

“Um dos principais benefcios deste bocal adaptativo a sua capacidade de reduzir o efeito de degrau, que comum na impresso 3D tradicional,” disse Mueller.

“Este efeito, que lembra as figuras em blocos do popular jogo Minecraft, ocorre quando superfcies inclinadas ou curvas so impressas usando bicos de tamanhos fixos, resultando em uma srie de pequenos degraus visveis, em vez de uma superfcie lisa. Ajustando a forma e o tamanho do bico durante o processo de impresso, podemos criar superfcies mais suaves e contnuas, melhorando a qualidade geral dos objetos impressos,” acrescentou.

Estruturas intrincadas impressas para demonstrao da versatilidade do novo bico.
[Imagem: Seok Won Kang et al. – 10.1126/sciadv.adn7772]

D para melhorar

Mas nada definitivo e, embora avance muito a impresso 3D, o bico adaptativo tem suas prprias deficincias. Por exemplo, o projeto atual do bocal requer montagem e limpeza manuais e s pode ser usado para um nico tipo de processo de fabricao.

Mueller e Kang planejam resolver essas limitaes refinando o projeto para torn-lo mais prtico para uso generalizado. Eles tambm pretendem adaptar o AN3DP para a fabricao de filamentos fundidos, um processo comum de impresso 3D, o que ampliaria sua aplicao para incluir mais usos dirios e industriais.

“Estou muito entusiasmado com o AN3DP e suas aplicaes futuras. Sua flexibilidade ir melhorar a integridade estrutural e a funcionalidade dos objetos impressos, tornando-os mais adequados para aplicaes complexas de engenharia,” disse Mueller.

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