Introdução à Manufatura Aditiva

A técnica de fabricação aditiva que deposita camadas de uma 'tinta' cerâmica através de um bocal para criar objetos em 3D.

O material usado no Robocasting é uma suspensão cerâmica, que é normalmente chamada de 'tinta' devido à sua consistência fluida.

A propriedade fundamental da tinta cerâmica é a sua capacidade de fluir através do bocal e manter a forma após a deposição.

O Índice de Transição de Fluxo (FTI) mede a razão entre a tensão necessária para iniciar o fluxo e a tensão máxima atingida, ajudando a avaliar a capacidade da tinta para mudar de um estado mais sólido a um mais líquido.

A tensão de escoamento (τγ) é a tensão necessária para que a 'tinta' comece a fluir. Ela indica a resistência da tinta à deformação.

A técnica de impressão 3D que cria objetos camada por camada, geralmente usando plásticos, e oferece a possibilidade de construir peças totalmente funcionais.

Um dos desafios da impressão camada por camada é a anisotropia, que significa que as propriedades do material variam dependendo da direção. No caso da impressão 3D, essa variação acontece na direção vertical (eixo z).

Uma técnica de impressão 3D que utiliza uma tinta ou pasta semi-líquida para criar objetos tridimensionais. O material é extrudido através de um bico e aplicado em camadas, seguindo um modelo 3D.

Uma das principais vantagens da escrita direta com tinta é a possibilidade de criar objetos com alta resolução, o que permite detalhes mais precisos e complexos.

A aplicação do robocasting em biomateriais é muito importante por permitir a criação de estruturas porosas que podem ser usadas em engenharia de tecidos.

A capacidade de criar scaffolds personalizados com o robocasting é crucial para aplicações médicas, permitindo que os scaffolds se adaptem perfeitamente à forma do tecido danificado.

A porosidade é importante em scaffolds de biomateriais porque facilita a passagem de nutrientes e oxigênio para as células, permitindo que elas se desenvolvam e prosperem.

A espessura a que uma resina cura em função da quantidade de luz, considerando a fonte de luz usada.

Uma fórmula matemática que descreve a relação entre a profundidade de cura, energia da luz na superfície, energia crítica necessária para cura e a profundidade de penetração do laser.

O tempo que uma resina precisa para ser exposta à luz para curar completamente.

A percentagem de monómeros que foram convertidos em polímeros durante o processo de cura, que é um indicador da qualidade da cura.

Uma técnica que usa espectroscopia Raman para medir a área dos picos Raman de C=C e C=O, determinando assim o DOC.

Uma técnica que usa radiação infravermelha para analisar ligações químicas e determinar a estrutura e composição de um material, podendo ser usada para analisar o processo de polimerização.

Uma técnica que analisa a interação da luz com as moléculas de uma amostra, fornecendo informações sobre sua estrutura, composição e estado físico, sendo útil para avaliar a cura e propriedades da resina.

Uma técnica que usa uma sonda fluorescente para analisar a cura e propriedades da resina.

O estudo das propriedades de fluxo e deformação de um material, como a viscosidade e elasticidade - importante para a cura e manuseio de resinas dentais.

A utilização de técnicas de medição para avaliar as propriedades reológicas das resinas.

Propriedades intrínsecas das resinas que influenciam a precisão geométrica das peças fabricadas em impressão 3D. Exemplos: profundidade de penetração da luz UV, dose de energia crítica.

A distância que a luz UV pode penetrar na resina, afetando a espessura de camada que pode ser impressa de forma consistente.

A quantidade de energia UV necessária para iniciar a polimerização da resina.

Processo pelo qual pequenas moléculas (monómeros) se ligam para formar moléculas maiores (polímeros).

Polimerização iniciada pela exposição à luz UV.

Resinas termoendurecíveis que são usadas na impressão 3D e curam quando expostas à luz UV. Exemplos: acrilatos e epóxidos.

Moléculas orgânicas com uma ligação dupla de carbono. Compostos de acrilato e metacrilato formam polímeros fortes e estáveis usados ​​em impressão 3D.

Éteres cíclicos que formam polímeros rígidos e resistentes ao calor usados ​​em impressão 3D. São geralmente usados ​​em aplicações onde a resistência química e térmica são necessárias.

Um método comum de fotopolimerização onde os radicais livres são gerados pela luz UV, iniciando o processo de polimerização. Usado ​​comumente com acrilatos.

Outro método de fotopolimerização, usado ​​com epóxidos e compostos vinílicos, onde a luz UV cria íons que desencadeiam a polimerização.

Os componentes com porosidade controlada podem ter diferentes formas, tamanhos, volumes de porosidade e interconectividade.

Um Scaffold 3D ideal é um suporte que permite que as células se proliferem, se degradem e sejam reabsorvidas à medida que o novo tecido cresce. A porosidade interconectada permite o crescimento celular, a vascularização e a difusão de nutrientes.

As cerâmicas tradicionais são um tipo de material denso que tem baixa porosidade, o que significa que contém poucos buracos ou espaços vazios.

A Manufatura Aditiva por Feixe de Eletrões (EBAM) é um processo de fabricação aditiva que usa um feixe de eletrões para fundir pó metálico. O material é pulverizado no ponto focal do feixe, onde se funde. Um gás inerte protege o material dos gases atmosféricos.

O LENS (Laser Engineering Net Shaping) é um processo de fabricação aditiva que utiliza um laser de alta potência para fundir pó metálico, formando camadas sucessivas do material.

A Laminação em Folha é um processo de fabricação que envolve a justaposição de camadas de papel, plástico ou laminados metálicos. Essas camadas são revestidas com adesivo e unidas por calor e pressão. A forma final é obtida por corte a laser ou por uma faca controlada por computador.

A Manufatura Aditiva (MA) engloba uma variedade de técnicas que constroem objetos tridimensionais a partir de um modelo digital, depositando material camada por camada.

Os processos de Manufatura Aditiva (MA) podem ser classificados de acordo com o tipo de material de alimentação: filamento, líquido, pó ou folha.

A Sinterização Seletiva a Laser (SLS) é um processo de fabricação aditiva que usa um laser para fundir e sinterizar um pó termoplástico. O laser aquece seletivamente o pó em camadas, fundindo-o e criando um objeto sólido. O processo utiliza um pó fino e um laser de alta potência para criar objetos tridimensionais.