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Novo método de impressão 3D permite fabricar objetos em segundos

Por| Editado por Douglas Ciriaco | 24 de Maio de 2022 às 14h53

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Reprodução/EPFL
Reprodução/EPFL

Pesquisadores da Escola Politécnica Federal de Lausanne (EPFL), na Suíça, desenvolveram um novo método de impressão 3D que utiliza raios de luz para fabricar objetos em apenas alguns segundos. Pela primeira vez na história, eles conseguiram esse feito usando resina opaca em vez de transparente.

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Segundo os cientistas, o desafio de usar esse material para imprimir objetos volumétricos é que a luz não se propaga suavemente pela superfície, dificultando o acúmulo de energia necessária para a solidificação eficiente da resina utilizada em impressoras 3D.

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“Com resina opaca, perdemos muita resolução no objeto impresso. Então tentamos encontrar uma solução que nos permitisse fabricar componentes nessa mesma resina, mas sem perder as vantagens e a rapidez de nossa impressora volumétrica”, explica o estudante de engenharia Jorge Madrid-Wolff, coautor do estudo.

Impressora volumétrica

A impressora 3D da EPFL é uma das mais rápidas do mundo. Enquanto a maioria desses equipamentos funciona depositando um material camada por camada em um processo conhecido como manufatura aditiva, a impressora da Escola Politécnica usa um método volumétrico.

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Nesse sistema, a resina é despejada e girada em um recipiente iluminado em diferentes ângulos. Isso faz com a resina se solidifique sempre que a energia acumulada exceda um determinado nível. Segundo os pesquisadores, esse método produz objetos com a mesma resolução das técnicas de impressão 3D convencionais.

“Esse processo volumétrico pode ser empregado para fabricar objetos de praticamente qualquer forma, como o pequeno Yoda que fizemos nos testes. Precisamos de apenas 20 segundos para criar a estatueta, contra cerca de dez minutos utilizando o sistema tradicional de impressão 3D”, acrescenta o professor Christophe Moser, autor principal do estudo.

Resina opaca

Os raios de luz são capazes de solidificar a resina interagindo com um composto fotossensível contido no plástico. Até agora, os cientistas usavam um material transparente que facilitava a passagem dos feixes iluminados em linha reta, sem que eles fossem desviados durante o processo.

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Para utilizar uma resina opaca, os pesquisadores colocaram uma câmera de vídeo para observar a trajetória da luz através do material e, em seguida, projetaram cálculos de computador para compensar a distorção dos raios. Eles então programaram a impressora para corrigir a direção os feixes luminosos, garantindo que a solidificação fosse atingida apenas nos pontos desejados.

“Esse método pode ser usado para fabricar dispositivos opacos amplamente utilizados na indústria biomédica, como artérias artificiais. O próximo passo será imprimir vários materiais ao mesmo tempo, aumentando a resolução da impressora de um décimo de milímetro para um micrômetro”, encerra o professor Christophe Moser.

Fonte: EPFL