Logotipo do Site Inovação Tecnológica





Mecânica

Objetos emergem do líquido em impressão 3D futurística

Redação do Site Inovação Tecnológica - 20/03/2015

Sólidos emergem do líquido em nova técnica de impressão 3D
Note o braço da impressora, que vai se erguendo e "tirando" o objeto já formado do tanque de matéria-prima - este objeto complexo foi fabricado em 6,5 minutos.
[Imagem: Carbon3D]

Impressão 3D sem camadas

A impressão 3D mostrou-se tão promissora que, chamada em seu berço de "prototipagem rápida", cresceu velozmente para "manufatura aditiva".

Agora a tecnologia deu o passo que não parecia faltar.

A equipe do professor Joseph DeSimone, da Universidade da Carolina do Norte, apresentou seu protótipo de um novo sistema de impressão 3D super rápido, no qual o objeto emerge aos poucos, pronto e sem gradações, de dentro de um líquido.

Em lugar de um bico depositando camadas sucessivas de material, de baixo para cima, a nova impressora é formada por um tanque com a matéria-prima, em estado líquido, e uma plataforma que vai se elevando lentamente, com o objeto ficando pronto de cima para baixo, emergindo conforme o líquido se solidifica com grande precisão.

Além da rapidez e precisão muito maiores, a nova técnica elimina a fraqueza estrutural dos objetos impressos porque não há camadas sobrepostas, uma vez que o líquido vai-se solidificando continuamente.

Produção contínua em meio líquido

A nova técnica foi batizada de CLIP, sigla para Continuous Liquid Interface Production - produção contínua em interface líquida.

O material usado para construir os objetos 3D é uma espécie de resina que endurece quando atingida por luz ultravioleta - um processo chamado fotopolimerização.

A grande inovação da equipe foi criar um mecanismo que controla o processo de fotopolimerização para que o objeto possa ser construído sem que o tanque de resina inteiro endureça. Para isso eles usam oxigênio, que inibe o processo de endurecimento.

A parte inferior do tanque contém uma membrana transparente e permeável ao oxigênio, parecida com uma lente de contato, só que muito maior. O programa da impressora vai projetando as imagens do objeto sobre a membrana, em sequência contínua e suave, virtualmente sem gradações, evitando a formação das camadas típicas das impressoras 3D atuais.

Ao mesmo tempo, o programa controla o fluxo de oxigênio através da membrana, criando uma "zona morta", uma fina camada de resina não curada entre a membrana e o objeto que se forma.

Sólidos emergem do líquido em nova técnica de impressão 3D
A imagem do objeto é projetada por baixo do tanque.
[Imagem: Carbon3D]

Calçados e peças automotivas

Segundo a equipe, a técnica funciona com vários materiais: "Nós podemos usar toda a família de polímeros para atender as exigências de aplicações altamente específicas. Os elastômeros, por exemplo, atendem a uma ampla gama de necessidades, da elevada elasticidade necessária para calçados para atletas até a força e a resistência à temperatura necessária para peças automotivas".

Dependendo do material, a técnica CLIP pode ser de 25 a 100 vezes mais rápida do que uma impressora 3D tradicional.

A equipe fundou sua empresa, a Carbon3D, e já conseguiu cerca de US$40 milhões em capital de risco de investidores para colocar sua impressora no mercado.

Bibliografia:

Artigo: Continuous liquid interface production of 3D objects
Autores: John R. Tumbleston, David Shirvanyants, Nikita Ermoshkin, Rima Janusziewicz, Ashley R. Johnson, David Kelly, Kai Chen, Robert Pinschmidt, Jason P. Rolland, Alexander Ermoshkin, Edward T. Samulski, Joseph M. DeSimone
Revista: Science
Vol.: Published Online
DOI: 10.1126/science.aaa2397


Outras notícias sobre:
  • Impressão 3D
  • Processos Industriais
  • Polímeros
  • Biomecatrônica

Mais tópicos