Você conhece a impressão 3D de resina? Essa tecnologia de impressão 3D é, depois da impressão FDM (ou por deposição de filamento fundido), a tecnologia de manufatura aditiva mais popular no mercado. Inicialmente essa tecnologia de manufatura aditiva tinha um custo elevado, tanto no que diz respeito aos insumos utilizados, as resinas foto poliméricas, quanto as impressoras utilizadas.

Porém, mais recentemente os custos tem reduzido bastante e a oferta de materiais e equipamentos está cada vez mais ampla, especialmente no mercado brasileiro. Embora a tecnologia tenha se popularizado no Brasil, ela ainda é pouco conhecida ou utilizada pelos brasileiros.

Sendo assim, no blog de hoje, vamos apresentar um pouco dessa tecnologia que apresenta muitas vantagens e pode ser a escolha ideal para a fabricação de peças que exigem alto nível de detalhamento como dispositivos médicos, odontológicos, ferramentas de alta precisão, moldes para jóias entre outras aplicações nos mais variados setores.

O que é a impressão 3D de resina e como ela funciona?

Também conhecida como Estereolitografia, Stereolitography em inglês, mais conhecida pela sigla SLA, é um tipo de impressão 3D que utiliza um processo de foto polimerização, ou seja, cura pela luz, para fabricar modelos em 3D camada por camada a partir de resinas UV ou foto poliméricas que se solidificam pela ação de feixes de luz direcionados ao recipiente de resina existente no interior do equipamento. A medida que o feixe de luz atinge o líquido, a plataforma de impressão sobe na altura de cada camada definida, o líquido se solidifica, os padrões se formam e o modelo é então fabricado.

Poucos sabem, mas a SLA é uma tecnologia com mais de 30 anos de existência. Os primeiros testes e pesquisas na área iniciaram na década de 1970, nos Estados Unidos. Em 1986, a patente da tecnologia de estereolitografia foi concedida à Chuck Hull. O pesquisador e empresário foi pioneiro da manufatura aditiva mundial e co-fundador da primeira fabricante de impressoras 3D no mundo, a 3D Systems.

Quais as tecnologias que as impressoras de resina utilizam?

Existem três tipos principais de tecnologia de impressão 3D de resina e cada uma delas utiliza uma variação da tecnologia de estereolitografia diferente para realizar a fabricação do modelo 3D.

São elas as impressoras SLA e as suas duas variações, a LCD e a DLP.

SLA: as impressoras 3D SLA, ou estereolitografia, como já mencionamos acima, utilizam um feixe de laser UV que atinge a resina líquida seletivamente para assim formar os padrões do modelo 3D que se solidifica fabricando a peça, camada por camada. As primeiras impressoras 3D de resina utilizavam a SLA como tecnologia.
LCD: esse tipo de tecnologia é uma variação da SLA que utiliza luzes ultra violeta através de um display de luzes LED. O display projeta o padrão desejado na resina líquida e solidifica o material, criando o modelo 3D desejado. As impressoras de resina LCD são as mais acessíveis no mercado atualmente estando amplamente disponíveis no mercado nacional.
DLP: a sigla DLP significa Digital Light Processing em inglês, traduzida como Processamento de Luz Digital. Como a própria sigla já nos diz, essa variação da SLA utiliza luz digital direcionada seletivamente para a resina líquida a fim de formar os padrões que ao se solidificarem fabricam o modelo 3D. Nesta modalidade de impressora, uma única imagem das camadas é projetada na resina foto sensível. Esse tipo de impressora é mais rápida do que as SLA baseadas a laser pois cada camada do modelo se solidifica de uma só vez.

Quais são os materiais disponíveis ?

O insumo utilizado nas impressoras SLA são as resinas fotossensíveis. Atualmente existe uma gama de materiais disponíveis para cada tipo de necessidade e aplicação.

Existem resinas para prototipagem, resinas indicadas para a fabricação de peças finais com resistência mecânica e durezas shore específicas, resinas próprias para a área médica, para a fabricação de moldes de jóias e outros metais.

Apesar da grande variedade de resinas disponíveis, nem todas estão disponíveis para pronta entrega no mercado brasileiro, o que pode encarecer a fabricação caso o material que atenda as suas necessidades seja importado.

Ainda assim, os materiais mais comuns como as resinas para prototipagem, as flexíveis e as resinas do tipo ABS já são facilmente encontradas em fornecedores nacionais com preços acessíveis.

As vantagens e desvantagens da impressão 3D de resina

Existem inúmeras vantagens na utilização da tecnologia SLA para fabricar peças em manufatura aditiva. Dentre elas podemos citar:

Acabamento superficial superior;
Alta resolução e nível de detalhamento nos modelos;
Rapidez na fabricação;
Melhor custo benefício na utilização de insumos;
Possibilidade de reaproveitamento de insumos superior a FDM;
Maior grau de liberdade na fabricação de geometrias complexas que não podem ser fabricadas por FDM.

Dentre as desvantagens da tecnologia quando comparada a outras modalidades de fabricação por manufatura aditiva, podemos mencionar:

Necessidade de processos mais complexos de limpeza e pós-processamento de peças do que na FDM;
São necessários acessórios e produtos químicos específicos para realizar a limpeza e cura das peças após a impressão;
A área de impressão das máquinas tende a ser menor do que as das impressoras FDM, impossibilitando a fabricação de peças grandes;
Resinas para aplicações mais específicas, como as resinas da área médica, ainda não estão disponíveis para pronta entrega no mercado brasileiro, dependendo de variação cambial para aquisição.

Quando devo escolher a SLA?

Como mencionamos no item superior, a impressão 3D de resina é altamente recomendável quando a resolução e o nível de detalhamento das peças é fundamental para a sua aplicação. O nível de detalhamento e o acabamento superficial dos modelos é muito superior ao que atingimos na impressão por FDM.

Algumas geometrias não são viáveis para impressão por FDM, como modelos pequenos que possuem paredes de espessuras finas e alta complexidade. Se o seu modelo se encaixa nesses parâmetros, a SLA é a opção mais adequada para você.

No entanto, se você busca fabricar protótipos rápidos e de baixo custo, a SLA não é uma opção atrativa, principalmente pelo custo mais elevado da matéria prima.