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Oct 29, 2023

Isso é impossível!

Em 26 de setembro de 1984, o consultor de distribuição de filmes Ben Camack

Em 26 de setembro de 1984, o consultor de distribuição de filmes Ben Camack respondeu corretamente a esta pista do Jeopardy de $ 1.000: "Inventor da impressora associada ao livro mais valioso do mundo". Infelizmente, ele estragou tudo no final depois de não conseguir identificar o único planeta sem o nome de uma figura mitológica grega ou romana (Terra), embora tenha voltado para casa com uma bagagem nova e brilhante, um conjunto de lavadora / secadora e alguns milhares de dólares. de prêmio em dinheiro tributável.

A resposta (ou pergunta - lembre-se, é "Jeopardy!"), claro, é Johannes Gutenberg, que desenvolveu um processo de produção em massa para uma impressora de tipo móvel em meados de 1400 que culminou com a impressão de cerca de 180 cópias de a Sagrada Escritura de 42 linhas, também conhecida como "Bíblia de Gutenberg". E embora inúmeros outros tenham contribuído para seu trabalho nos séculos seguintes, o mundo seria um lugar muito diferente hoje se o artesão alemão não tivesse iniciado o que hoje é conhecido como a Revolução da Impressão, um desenvolvimento que levou ao Renascimento, comunicações de massa globais e, finalmente, impressão 3D.

Graças a Jeff DeGrange e seus colegas da Impossible Objects Inc., com sede em Chicago, a ideia de Gutenberg está passando por outra espécie de renascimento. O diretor comercial explicou que a fabricação aditiva baseada em compósitos (CBAM) da empresa funciona de maneira estranhamente semelhante à de uma impressora moderna. "É de alta velocidade, como você veria na produção de jornais, mas usa materiais de fibra de carbono e fibra de vidro em vez de papel", observou ele.

Assim como em uma impressora 2D, o processo começa pela aplicação seletiva de tinta a um substrato. Com CBAM, o primeiro é um "fluido aquoso de jato de tinta térmico" que atua como um adesivo durante a próxima etapa, que é inundar a superfície com um pó de Nylon 12 ou PEEK (poliéter-éter cetona) de morfologia semelhante à usada em -sinterização a laser (SLS), impregnando assim o tecido. Um sistema de vácuo remove qualquer excesso de pó e a folha se move para uma estação de empilhamento automatizada, não muito diferente de preparar um livro para publicação.

As semelhanças terminam aí, no entanto. Depois que cada fatia da imagem 3D é impressa, a pilha é aquecida até o ponto de fusão do polímero e comprimida, fundindo as camadas e unindo-as firmemente ao substrato do tecido. A etapa final é colocar o bloco de material consolidado em um gabinete de jateamento preenchido com esferas abrasivas macias. Eles atingem a peça de trabalho, quebrando as fibras não fundidas até que a peça acabada (ou peças, na maioria dos casos) saia lisa e pronta para o trabalho.

O processo que acabamos de descrever é o CBAM-2, que a Impossible Objects caracteriza como um sistema de baixo volume. A próxima iteração, CBAM-HS, desenvolve ainda mais o conceito de impressão, substituindo as folhas individuais de tecido de fibra longa por rolos de material. Isso dá aos usuários maior flexibilidade no tamanho da peça e escalabilidade e, como a impressora é alimentada continuamente, é significativamente mais rápida do que as tecnologias concorrentes. A Impossible Objects também está trabalhando em combinações de materiais adicionais, como vidro ou folha de fibra de carbono fundida com elastômeros e materiais termofixos.

Esta última combinação de materiais ajudará a consolidar a posição da empresa na indústria eletrônica, onde fornece "paletes de solda por onda de baixo custo" impressos em 3D e outras ferramentas usadas para fabricar placas de circuito impresso (PCBs).

"Qualquer coisa que contenha um PCB é uma área de foco principal para nós", disse DeGrange. "Basta pensar em todos os eletrônicos em nossas vidas. Praticamente todos eles requerem algum tipo de acessório ou ferramenta, e muitos são usinados em CNC a partir de placa de fibra PEEK, um material bastante resistente para ferramentas de corte. Essa é outra área em que a manufatura aditiva em geral - mas particularmente o processo CBAM - está se mostrando uma alternativa mais econômica."

Existem histórias de sucesso semelhantes sobre componentes para drones e outras aeronaves não tripuladas, porque a fibra de carbono é forte e leve. Quando fundido com polímeros de nível de engenharia, como PEEK e Nylon, e depois impresso em 3D em estruturas otimizadas para topologia, torna-se um substituto viável para o metal nesses e em usos igualmente exigentes.