Porquê usar impressão 3D?

Depois de definido o design do produto, como saber se este design é adequando às funções do produto? Como saber se a utilização do produto vai ser agradável?
É aqui que entra a impressão 3D. Hoje definimos um conjunto de questões que deve fazer a si mesmo se quiser usar a impressão 3D durante o design de um produto.

Impressões 3D da calculadora NumWorks

Em que pode a impressão 3D ser útil?

A primeira razão para fazer uma impressão em 3D é ser capaz de representar fisicamente um objeto que até ao momento só tenha sido visto em desenhos e planos. Ao ter um objeto nas mãos, é mais fácil validar as proporções e simular a sua utilização.

Foi este o caso da nossa calculadora. A impressão 3D permitiu-nos confirmar a intuição inicial sobre o funcionamento geral da capa protetora, por exemplo. Ao manipularmos o protótipo 3D, vimos claramente que a forma mais fácil para o utilizador seria poder deslizar a capa ao longo do dispositivo para a remover, mas também, e sobretudo, ser capaz de a colocar de volta sem ter de a deslizar, apenas pressionando ligeiramente a capa sobre a calculadora.

A observação das proporções do objeto é também uma vantagem da impressão em 3D. Num produto como o nosso foi possível testar o espaçamento entre as teclas, algo que não poderia ser validado a partir de simples desenhos. Ao imprimir em 3D várias versões da calculadora, com espaçamentos maiores ou mais pequenos entre as teclas, pudemos escolher o teclado que seria mais agradável e ergonómico.

O que não vai conseguir ver com a utilização 3D?

Infelizmente, uma impressão em 3D tem limitações: não oferece uma representação precisa do produto final.

De facto, a impressão em 3D não permite fazer peças com as mesmas propriedades plásticas que o modelo final, dependendo da técnica utilizada (filamento fundido ou sinterização). É impossível, por exemplo, testar a montagem de parafusos do nosso produto impresso em 3D a partir dos planos destinados à injeção de plástico: tal teria partido os furos dos parafusos.

A escolha do plástico é extremamente importante. Em algumas impressões, a baixa rigidez do material de impressão fez com que, por exemplo, as peças se movessem e torcessem. Às vezes pode ser útil utilizar um plástico que tenha características mais próximas às do produto final. Por exemplo, para validar o uso do plástico exterior usámos um material com rigidez semelhante à do policarbonato.

Cabeça de impressão 3D

E porque não solicitar as peças diretamente à fábrica?

Se a qualidade da impressão 3D não permite representar um produto, porque não pedir diretamente à fábrica as peças no material final?

Ora, como já explicámos aqui, a maioria das peças plásticas é fabricada através de um processo de injeção em plástico: as esferas de plástico fundido são injetadas num molde de aço que, uma vez arrefecido, ejeta a peça plástica assim produzida.

Como cada peça é específica, é necessário fazer um molde para cada forma de plástico necessária. E os custos de fabrico de um molde de injeção em plástico são extremamente elevados (várias dezenas de milhares de euros), porque se trata de um processo longo e delicado. Portanto, antes de passar à produção de molde, é melhor validar os planos técnicos usando a impressão 3D.

Se as dúvidas persistirem, é possível pedir peças produzidos através de usinagem: uma técnica a partir da qual se dá um desgaste mecânico numa peça até que ela obtenha a forma desejada (como se estivessemos a fazer uma escultura). Obviamente, este processo é mais longo e caro que a impressão 3D, mas o material acaba por ter propriedades mecânicas muito mais precisas.