De que são feitas as impressões 3D? Materiais para protótipos de ferragens e moldes de plástico

Uma amostra impressa em 3D pode parecer um componente acabado, mas seu material pode ser muito diferente do material usado na produção. A escolha depende do que a amostra precisa comprovar: aparência, ajuste, montagem ou desempenho.

Então, do que são feitas as impressões 3D? Eles podem ser feitos de plásticos, resinas, metais e outros materiais. Para fabricantes de hardware e fabricantes de moldes de plástico, compreender essas opções ajuda a determinar se uma amostra impressa é adequada para revisão de projeto ou se é necessário um processo de protótipo diferente.

De que são feitas as impressões 3D?

Os materiais de impressão 3D mais comuns se enquadram em três grupos: termoplásticos, resinas fotopolíméricas e metais. Cada grupo oferece propriedades diferentes e trabalha com diferentes tecnologias de impressão.

Termoplásticos

Os termoplásticos são amplamente utilizados na impressão 3D porque podem ser moldados através do calor. Exemplos comuns incluem PLA, ABS, PETG e náilon.

O PLA é frequentemente usado para modelos visuais e verificações básicas de ajuste. ABS e PETG podem ser selecionados quando uma amostra precisa de mais durabilidade, enquanto o náilon pode ser útil para peças que exigem resistência ou alguma flexibilidade.

Esses materiais são adequados para muitos dos primeiros protótipos de hardware, como suportes, tampas, caixas e amostras de montagem. A escolha certa depende do tamanho da peça, da geometria e do uso pretendido.

Resinas Fotopoliméricas

As impressoras à base de resina usam luz para curar o fotopolímero líquido em camadas sólidas. Esses materiais podem produzir detalhes finos e superfícies lisas, tornando-os úteis para modelos de aparência e pequenos componentes.

Algumas resinas são projetadas para maior tenacidade ou resistência ao calor, mas suas propriedades variam. Uma amostra de resina deve ser escolhida com base nos requisitos do projeto e não apenas na aparência.

Materiais Metálicos

A impressão 3D industrial também pode produzir peças de metais como aço inoxidável, ligas de alumínio, titânio e certos aços para ferramentas. A impressão em metal é usada para aplicações especializadas onde geometria complexa ou consolidação de peças podem ser valiosas.

No entanto, a impressão 3D de metal é diferente da impressão de uma amostra de plástico em uma máquina desktop. Requer equipamento especializado, controles de processo e, muitas vezes, pós-processamento.

Escolha o material com base no teste

Uma amostra para revisão visual pode não precisar do mesmo material que um protótipo usado para montagem ou teste funcional. Antes de selecionar um material, defina o que a amostra precisa demonstrar.

Fabricação de soldagem de peças de soldagem de alumínio

Materiais para protótipos de fabricação de hardware

Amostras de plástico antes da usinagem CNC

Uma impressão plástica pode ajudar os engenheiros a verificar o formato, as posições de montagem e a folga de uma peça metálica antes do início da usinagem. Por exemplo, um invólucro ou suporte impresso pode ser montado com componentes próximos para identificar problemas de design.

Isto pode reduzir alterações desnecessárias na usinagem, especialmente quando o projeto ainda está sendo revisado.

Quando um protótipo de metal é necessário

Uma impressão plástica não pode representar totalmente a resistência, o peso, o comportamento térmico ou o acabamento superficial de um componente metálico. Se estas propriedades afetarem o teste, poderá ser necessário um protótipo feito do metal pretendido.

A usinagem CNC costuma ser uma opção prática para testar peças metálicas com dimensões ou requisitos de material críticos. A fabricação aditiva de metal também pode ser apropriada para determinados projetos complexos, dependendo da aplicação e do orçamento.

Use impressão 3D e usinagem juntas

A impressão 3D é útil para verificações iniciais de projeto, enquanto a usinagem CNC pode fornecer um protótipo de metal mais representativo. Usar os dois métodos em diferentes estágios pode ajudar uma equipe a aprender mais antes de iniciar a produção.

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Materiais para Desenvolvimento de Moldes Plásticos

Amostras impressas antes da moldagem por injeção

Uma amostra de plástico impressa em 3D pode ajudar a revisar a forma, a aparência e os recursos de montagem de uma peça moldada proposta. Isso é útil para caixas, tampas, conectores e outros componentes que precisam ser ajustados em ferragens de metal.

A amostra pode ser produzida antes do início do molde, dando à equipe a oportunidade de revisar o projeto enquanto as alterações ainda são relativamente simples.

Por que os plásticos impressos e moldados podem se comportar de maneira diferente

Uma peça impressa e uma peça moldada por injeção podem usar polímeros de base semelhantes, mas o processo de fabricação pode afetar suas propriedades. A direção da camada, a textura da superfície, a estrutura interna e as condições do processo podem influenciar a resistência e a estabilidade dimensional.

Uma amostra impressa é, portanto, útil para a revisão inicial do projeto, mas não substitui o teste com o material de produção pretendido.

Quando passar da impressão para a moldagem por injeção

Uma vez que o projeto esteja estável e o projeto exija peças repetíveis em quantidades de produção, a moldagem por injeção geralmente é a próxima etapa apropriada. Os testes e validação do molde confirmam o desempenho da peça no processo de produção pretendido.

Peças de usinagem Cnc para torneamento de fresagem de alumínio

Como escolher um material para uma amostra impressa em 3D

Considere o propósito

Para verificações básicas de aparência e ajuste, um plástico ou resina padrão pode ser suficiente. Para testes funcionais, considere resistência, flexibilidade, exposição ao calor e o ambiente em que a peça será usada.

Verifique a precisão necessária

Uma amostra impressa pode não reproduzir exatamente todas as dimensões. Se um recurso tiver tolerância restrita, identifique-o no desenho e confirme se o processo escolhido atende ao requisito.

Discuta a aplicação com o fornecedor

Forneça o arquivo CAD, desenho, quantidade e uso pretendido. Um fornecedor pode então recomendar um material e um processo de impressão adequados ou explicar quando a usinagem CNC ou outro método seria mais apropriado.

Uma lista de verificação prática para seleção de materiais

1. O que a amostra precisa verificar?
2. Precisa ser flexível, resistente ou resistente ao calor?
3. Alguma dimensão ou superfície é crítica?
4. A amostra será montada com outros componentes?
5. A próxima etapa é usinagem, desenvolvimento de moldes ou produção?

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Considerações finais: De que são feitas as impressões 3D?

As impressões 3D podem ser feitas de termoplásticos, resinas fotopolíméricas, metais e outros materiais. A escolha certa depende do design da peça e da finalidade da amostra.

Para fabricantes de hardware, as impressões plásticas podem ajudar a verificar a forma e a montagem antes da usinagem CNC ou da fundição sob pressão. Para fabricantes de moldes de plástico, amostras impressas podem apoiar revisões de projeto antes do início da ferramentaria. Quando o protótipo precisa representar o material final ou o processo de produção, podem ser necessários usinagem adicional, testes de molde ou testes.

Uma amostra útil não é simplesmente aquela feita com o material mais avançado. É aquele que responde à pergunta certa de design e ajuda o projeto a avançar.