Tecnologia de impressão 3D de cabeça para baixo cria objetos multimateriais

Por: New Atlas 14/08/2020  

Quando se trata de impressão 3D de metal, um processo conhecido como sinterização seletiva a laser (SLS) é mais comumente usado. Uma variação de cabeça para baixo na técnica foi desenvolvida recentemente, para imprimir objetos individuais de diferentes materiais.

No SLS tradicional, um feixe de laser é direcionado para uma cama de impressão preenchida com pó metálico. Conforme o feixe se move para frente e para trás em um padrão pré-programado, ele derrete e funde o pó em um sólido, mas apenas em áreas selecionadas. À medida que mais pó é adicionado, o objeto é gradualmente construído, uma camada de cada vez.

Infelizmente, porém, é difícil alternar entre diferentes tipos de pó metálico. Isso ocorre porque uma camada recém-depositada de um tipo de pó metálico se mistura com o outro pó metálico que já está na cama de impressão. Como os dois metais podem ter temperaturas de fusão diferentes, eles não podem necessariamente ser derretidos ao mesmo tempo.

Liderados pelo Prof. Hod Lipson, os cientistas da Universidade de Columbia em Nova York desenvolveram uma alternativa - que envolve brilhar o laser por baixo.


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Inicialmente, um pó de metal ou polímero de um tipo é depositado em uma camada sobre uma placa de vidro. Uma plataforma de impressão plana é então baixada sobre essa placa, de modo que o pó seja prensado entre as duas. Em seguida, o laser é direcionado através da placa de vidro por baixo, derretendo e fundindo parte do pó no padrão desejado.

Quando a plataforma de impressão é posteriormente elevada, a camada solidificada de material adere a ela. Essa plataforma é então baixada para outra placa de vidro, que é coberta por uma camada de um pó diferente. Conforme o laser se move no mesmo padrão de antes, uma camada desse material é então derretida e fundida no material solidificado existente. Indo e voltando desta maneira, um único objeto sólido pode ser impresso de camadas de duas ou mais substâncias.

Como um benefício adicional, como o item é constantemente retirado do pó, os usuários podem ver a forma que ele está assumindo. Em contraste, no SLS tradicional, o objeto é escondido pelo pó que o envolve - os usuários não conseguem ver a coisa toda até que o processo de impressão seja concluído.

“Esta tecnologia tem potencial para imprimir circuitos embutidos, componentes eletromecânicos e até componentes de robôs”, diz Lipson. "Ela poderia fazer peças de máquinas com ligas graduadas, cuja composição do material muda gradualmente de ponta a ponta, como uma pá de turbina com um material usado para o núcleo e outro material usado para revestimentos de superfície."

A técnica é ilustrada no vídeo a seguir e é descrita em um artigo publicado recentemente na revista Additive Manufacturing.

*Texto publicado em New Atlas 

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