Tipos de Impressoras 3D: SLA vs DLP vs LCD vs FDM

Diferentes empresas em diversas indústrias estão adotando o uso de impressoras 3D para replicar muitos de seus produtos fabricados usando diferentes materiais. Isso fez com que a demanda por impressoras 3D de qualidade disparasse, e o mercado está em plena expansão. Diferentes marcas de impressoras 3D aprimoraram seus sistemas e produtos para oferecer opções mais rápidas e eficientes. Com essas impressoras 3D, o trabalho é realizado mais rapidamente sem comprometer a qualidade. Existem diferentes marcas de impressoras 3D disponíveis com várias características projetadas para melhorar a experiência do usuário. Além disso, essas impressoras 3D também vêm em diferentes tipos com aplicações variadas. Conhecer mais sobre elas o ajudará a determinar quais impressoras 3D funcionam melhor para suas necessidades específicas. Alguns dos tipos mais comuns de impressoras 3D incluem:

Impressora 3D LCD

As impressoras 3D LCD de baixo custo ganharam popularidade recentemente, pois oferecem maior rendimento pelo mesmo preço das impressoras 3D FDM. Essas impressoras 3D de resina usam painéis LCD com luzes LED para curar a resina. A impressão 3D LCD funciona flashando camadas inteiras de uma vez para curar a resina no tanque de resina, mas as impressoras LCD não usam espelhos. Em vez disso, painéis LCD potentes emitem luz no modelo através de LEDs, que o painel LCD bloqueia nas áreas a não serem solidificadas.

A tela LCD permite que a luz passe apenas pelas áreas que serão curadas no componente acabado, reduzindo a necessidade de espelhos e galvanômetros e simplificando a operação. Uma matriz de LCDs UV é usada como fonte de luz em impressoras 3D LCD. A luz dos painéis LCD planos brilha diretamente na área de construção em um padrão paralelo. A distorção de pixel é menos um problema com a impressão LCD, pois a luz não é estendida. Isso significa que a qualidade de impressão da impressora LCD é determinada pela densidade do LCD. Quanto maior o número de pixels, melhor a qualidade de impressão.

Prós

• Processo de impressão mais rápido

As impressoras 3D LCD apresentam um processo de impressão mais rápido que permite aos usuários ter seus produtos finais com um tempo de resposta melhor. Isso as torna uma ótima opção a ser considerada ao procurar impressoras 3D rápidas.

• Melhor resolução

A resolução é uma característica e um aspecto muito importantes quando se trata de impressão 3D. Ela determina quão bem seus resultados impressos ficam e os detalhes que eles apresentam. Para a maioria dos usuários, é essencial que essas impressoras tenham alta resolução para garantir que os resultados finais apresentem todos os fatores estéticos.

• Produto final mais forte

Depois de imprimir e ter seu produto final, ter uma amostra forte com a qual você possa realmente trabalhar é essencial. Embora o material utilizado também desempenhe um grande papel, a impressora também o ajudará a começar.

Contras

• Mais cara

Adquirir uma impressora 3D LCD pode ser mais caro em comparação com o investimento em outras opções de impressora. Isso representa uma grande desvantagem, especialmente para aqueles que não trabalham com um grande orçamento à disposição.

• Não é facilmente disponível

Considerando o quão caras são essas impressoras, elas tendem a ser um pouco mais difíceis de encontrar. Além disso, uma vez que você consegue uma para usar, pode ser um pouco assustador. Requer alguma habilidade e conhecimento para utilizá-la efetivamente.

Impressora 3D DLP

Inventado em 1987, o Processamento Digital de Luz (DLP) não foi projetado inicialmente para impressão 3D, mas para projeção de filmes, para a qual a tecnologia ainda é amplamente utilizada. A impressão 3D DLP usa um projetor em vez de um laser de luz UV. Utilizando milhares de espelhos minúsculos chamados DMDs (dispositivos microespelhos digitais) que guiam a projeção de luz, o projetor emite luz em toda a camada de resina de uma só vez, solidificando seletivamente o componente. Ao emitir luz através de uma lente para um DMD, que então deve direcionar a luz para o fundo do tanque de resina, os projetores DLP produzem uma imagem de uma folha. Como resultado, a luz do projetor DLP deve se estender de uma pequena fonte para cobrir uma grande área.

Isso simplesmente significa que modelos grandes são mais propensos a ter pixels em suas bordas. Independentemente do tamanho da impressão, o número de pixels em um projetor DLP é o mesmo. Como resultado, impressões menores e mais estreitas na mesma impressora DLP podem ter maior precisão do que impressões mais largas. É importante notar que em dispositivos mais profissionais com componentes de maior qualidade, a distorção é corrigida. Além disso, o problema de “zoom out” não significa inerentemente que uma impressora DLP produz baixa qualidade de impressão, mas sim que sua resolução é concentrada para impressões menores.

Prós

• Designs detalhados que são mais precisos do que FDM ou SLS.

Isso mostra que a resolução presente nessas impressoras é bastante alta. Isso facilita a obtenção de resultados finais incríveis.

 

• Mais rápido que a impressão SLA em quase todas as situações.

A velocidade na impressão 3D é essencial, por isso essas impressoras apresentam velocidades mais rápidas em comparação com suas contrapartes. Isso as faz se destacar e são mais preferidas.

 

• Mais barato de operar do que SLA porque usa um tanque de resina mais raso, resultando em menos desperdício.

Contras

• As peças não podem ser deixadas expostas à luz, pois se deteriorariam, como acontece com a SLA.

• As peças têm propriedades mecânicas mais fracas do que as FDM, o que significa que são mais propensas a rachar ou quebrar e se deteriorar com o tempo.

• Mais caro de operar do que a FDM porque as resinas são muito mais caras do que os filamentos, e o custo de substituir tanques de resina e plataformas de impressão regularmente se acumula.

Impressoras 3D SLA

A estereolitografia é a técnica de impressão 3D mais antiga, com a 3D Systems a comercializando em meados dos anos 80. A invenção da SLA há mais de 30 anos marcou o início da impressão 3D, que desde então cresceu para impactar a vida de milhões de pessoas. A SLA usa um feixe de laser para solidificar seletivamente partes de uma resina que foi depositada em um tanque de resina. O feixe de laser é guiado para a região exata a ser curada por espelhos chamados galvanômetros, localizados no fundo do tanque. Isso continua até que a camada esteja totalmente curada, então a plataforma de construção sobe uma camada mais alta, e o processo é repetido até que o componente seja concluído.

Normalmente, o laser é fixo, e espelhos móveis (galvanômetros) são usados para focar o feixe de laser precisamente onde ele é necessário. Como a impressora mira a luz em vez de direcionar um bico, o que pode ser feito com muito mais especificidade, as alturas das camadas dessas impressoras podem ser muito finas. Muitas impressoras SLA imprimirão com alturas de camada de 25 mícrons (ou 0,025 mm ou 0,001 polegadas).

Prós

• Modelos 3D de excelente qualidade

Os modelos impressos em 3D devem ser de ótima qualidade para facilitar seu uso em diferentes áreas. Com esta impressora, você pode ter certeza de que estará trabalhando com a melhor qualidade do mercado.

• Estruturas sólidas em forma de padrão

O objetivo de usar uma impressora 3D é obter o ajuste exato quando se trata do modelo que você está imprimindo. Uma vez que você tenha isso, você pode facilmente usá-lo para seus propósitos desejados. Com esta impressora, você pode ter certeza de que seus resultados serão sólidos e de ótima qualidade.

• Com impressoras 3D SLA, o tempo de impressão depende da altura do modelo.

Isso significa que, com um modelo de impressão mais curto, o tempo gasto será menor em comparação com um objeto de impressão mais alto.

• Existem várias aplicações.

Com esta impressora, você pode esperar diferentes aplicações em várias indústrias, tornando-as uma escolha incrível para a variedade.

• A resina não utilizada pode ser salva.

Contras

• Leva muito tempo para remover o modelo e drenar o excesso de resina.

• Os modelos acabados devem ser limpos, curados e secos.

• É difícil de usar.

• Máquinas e resina são caras.

Impressoras 3D FDM

No nível do consumidor, a modelagem por deposição fundida (FDM), também conhecida como fabricação de filamento fundido (FFF), é o método mais comum de impressão 3D. As impressoras 3D FDM funcionam extrudando filamentos termoplásticos como ABS (Acrilonitrila Butadieno Estireno) e PLA (Ácido Polilático) através de um bico aquecido, derretendo o material e aplicando-o em camadas em uma estrutura de construção. As impressoras 3D FDM são ideais para modelos simples de prova de conceito, bem como prototipagem rápida e de baixo custo de peças simples que, de outra forma, seriam usinadas.

As impressoras 3D FDM constroem camadas depositando material fundido em linhas. A resolução da peça é determinada pelo tamanho do bico de extrusão, e existem vazios entre as linhas arredondadas conforme o bico as deposita neste método. Como resultado, as camadas podem não se conformar completamente umas às outras, as camadas geralmente são visíveis na superfície, e o processo carece da capacidade de replicar informações intrincadas que outras tecnologias podem. Extrusão de plástico Filamentos termoplásticos normais, como ABS, PLA e suas misturas, são usados em impressoras 3D. A popularidade da impressão 3D FDM entre os entusiastas resultou em uma infinidade de opções de cores. Para construir peças com superfície semelhante a madeira ou metal, várias misturas experimentais de filamentos plásticos também estão disponíveis.

Prós

• A escalabilidade é fácil.

Devido à natureza específica da impressora FDM, ela pode tornar os trilhos do pórtico mais longos e, assim, aumentar a área de construção. Esse mecanismo permite que o projetista dimensione facilmente cada impressão de acordo com suas especificações. A relação custo-tamanho é um benefício adicional para os usuários de impressoras FDM.

• Aceita vários filamentos

A impressora FDM, ao contrário de outras impressoras 3D, pode usar uma variedade de materiais e cores de filamento. Os filamentos PLA, ABS e PTEG são usados nesta impressora.

• Acessibilidade

O modelo FDM é relativamente barato em comparação com outras impressoras 3D e tem um desempenho admirável. É comumente considerado a forma mais direta de impressão 3D. Na verdade, impressoras 3D mais caras têm dificuldade em competir com as impressoras FDM no mercado. Uma impressora FDM geralmente custa entre US$ 250 e US$ 10.000, dependendo do fabricante e dos recursos.

• Depois de imprimir, é simples de remover.

Depois de imprimir, você pode remover rapidamente seu item da impressora e, se ele ficar preso, uma espátula pode resolver o problema.

Contras

• É necessário pós-processamento.

O filamento é extrudado camada por camada e tem uma espessura fixa definida pelo bico ao imprimir com uma impressora FDM. Impressões orientadas a detalhes são difíceis de obter usando este método. Ao trabalhar neste tipo de projeto, você precisará de muito pós-processamento para levá-lo ao estado desejado. Este é um desafio que nenhuma das outras impressoras 3D possui.

• Ineficiente com fabricação em massa

A impressora FDM pode ser a melhor escolha para uso pessoal, mas não é recomendada para produção em larga escala. Além do fato de que levará muito tempo e consumirá muita energia, você também terá que passar pela etapa de pós-processamento, o que pode ser impraticável dependendo do volume de suas impressões e da mão de obra disponível.

Diferenças entre SLA, DLP e LCD

A distinção mais importante entre SLA e DLP é o processo de cura da resina. Um projetor é usado em DLP, uma tela LCD é usada na impressão 3D LCD e um laser UV é usado em SLA para traçar as dimensões a serem impressas. Como DLP e LCD podem construir camadas inteiras de uma vez, eles são mais rápidos do que SLA, que envolve o traçado manual das dimensões de cada camada com o laser. Outra pequena diferença que vale a pena mencionar é que as impressoras 3D DLP geralmente têm tanques de resina mais rasos, que armazenam o conteúdo de resina durante a impressão. Isso é benéfico se você quiser economizar dinheiro, pois elimina a perda de resinas caras não utilizadas.

Quando se trata de comparação de qualidade de impressão, essas impressoras podem diferir de uma forma ou de outra. A impressão 3D de resina é conhecida por ser uma das tecnologias de impressão 3D mais detalhadas e precisas, e mesmo impressoras LCD de baixo custo podem produzir geometrias complexas que a modelagem por deposição fundida não consegue igualar. Para ser franco, a qualidade de impressão de uma impressora 3D LCD versus uma impressora 3D DLP ou SLA depende muito da impressora 3D. Com componentes de maior qualidade e melhores resoluções e precisão, uma impressora 3D SLA cara superará uma impressora 3D DLP barata.

Comparação de resina

Algumas resinas podem ser usadas em impressoras DLP e SLA, bem como em impressoras DLP e LCD, então há alguma sobreposição. No entanto, embora algumas empresas de impressoras 3D permitam que suas máquinas usem algumas resinas de terceiros, outras permitem que elas usem apenas suas próprias resinas de marca. As melhores resinas para você serão eventualmente determinadas por seus objetivos para impressão 3D SLA, DLP ou LCD. Resinas básicas, bem como resinas para joias impressas em 3D, fundíveis, dentárias, de engenharia, estão disponíveis para projetos de impressoras 3D de entusiastas.

Comparação de velocidade de impressão 3D

Impressoras DLP e LCD são geralmente mais rápidas do que impressoras SLA porque SLA precisa de um laser para percorrer cada região do componente a ser solidificado, enquanto DLP e LCD podem curar camadas inteiras instantaneamente. Qual é mais rápida entre DLP e LCD depende, mais uma vez, da impressora 3D que você compra. Impressoras 3D de resina mais caras quase certamente imprimirão mais rápido e com maior qualidade do que uma impressora 3D LCD de US$ 300, e uma impressora 3D DLP de US$ 2.500 quase certamente imprimirá mais rápido.

Conclusão

Existem diferentes tipos de impressoras 3D para você escolher, dependendo dos requisitos específicos que você tem. Tenha em mente que a melhor maneira de obter qualidade é trabalhando com uma marca de impressora 3D qualificada que fornecerá ótimas opções para a indústria. Uma vez que você tenha em mente o tipo específico de impressora, descubra as diferentes impressoras 3D no mercado que atendem às suas necessidades exatas. Isso lhe dará uma vantagem e permitirá que você encontre uma impressora que atenda às suas necessidades conforme desejado.