Imprimir melhor em 3D - Otimização da impressão aditiva

«Não deve haver qualquer interrupção no fluxo de extrusão, pois sempre que o cabeçote de impressão pára ou muda de direção, há o risco de surgirem defeitos.»

A «extrusão» refere-se ao fio de material que sai do bico de uma impressora 3D. Tal como quando se deita betão, cada interrupção no fluxo provoca um efeito de superfície entre o fim e o reinício do fluxo, ou seja, uma imperfeição.

Cada mudança de direção implica uma certa deformação do material, que é esticado ou cede na parte exterior da curva, e comprimido ou incha na parte interior. Consequentemente, o material deixa de ser homogéneo nas suas características e as suas propriedades são afetadas.

O objetivo da equipa do projeto Continua, liderada por Jonàs Martinez Bayona, é estudar em profundidade as trajetórias de deposição viáveis, de modo a permitir a fabricação aditiva otimizada de estruturas complexas de grandes dimensões.

«Os métodos tradicionais de otimização estrutural para a fabricação aditiva baseiam-se em formas geométricas que não têm exatamente em conta o percurso de deposição»

Cada camada depositada por uma impressora não se solidifica instantaneamente nem segue na perfeição o plano teórico desenhado, muito menos se o desenho for inspirado num modelo 2D. Cada material, cada tamanho de bico, cada temperatura de deposição, cada velocidade e trajetória de deslocamento do bico influenciam a distribuição, o volume, a espessura e o peso do material depositado.

Para otimizar a impressão, o trabalho consiste em desenvolver algoritmos capazes de determinar os melhores percursos de deposição em função dos diferentes parâmetros.

A abordagem multidisciplinar do projeto Continua situa-se na intersecção entre a ciência dos algoritmos, a mecânica e as ciências dos materiais. Os primeiros resultados foram publicados num artigo intitulado «Structural optimization of a stack of elastic rings under gravity».

Para ler o artigo completo: Como otimizar a impressão 3D de estruturas complexas?

Ilustração: Shutterstock - 2610887835

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