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Conceitualmente, a impressão sem suporte tem muitos benefícios, e é por isso que continua a ser uma aspiração da indústria. Isso não apenas significaria menos material sendo usado e desperdiçado após o fato, mas também teria outras vantagens financeiras e de produtividade. A grande questão é se é fisicamente possível imprimir em 3D totalmente sem suporte?

Na manufatura aditiva (AM), os suportes são comumente usados ​​no processo de construção para reforçar e manter a estrutura da peça que está sendo criada. Isso é necessário por vários motivos, dependendo do tamanho e forma da peça que está sendo construída. A construção sem suporte, por outro lado, refere-se ao desenvolvimento de formas de produzir peças impressas em 3D totalmente independentes de qualquer estrutura de suporte.

Quando usados, os suportes são colocados estrategicamente para evitar deformações por tensões térmicas, encorajar a transferência de calor do material fundido e proteger a peça moldada da lâmina do recobridor, o que pode causar ruptura na forma da peça se ocorrerem impactos. Eles também podem fornecer rigidez adicional à peça durante o processo de construção, por exemplo, anexando-a à placa de construção para mantê-la estável.

A impressão sem suporte acabaria com os suportes, permitindo que uma peça fosse construída totalmente independente e pronta para ser usada assim que a impressão fosse concluída.

Os suportes funcionam essencialmente como pequenas plataformas de construção elevadas sob a peça que está sendo feita. Estes fornecem estrutura adicional para a construção. Em algumas circunstâncias, sem o suporte correto, uma peça não se forma totalmente. Isso é mais comum com seções salientes de uma peça ou quando uma peça precisa de um furo que atravesse todo o caminho; qualquer um desses cenários progredirá apenas até agora antes de serem incapazes de se ancorar durante o processo de construção. O uso de suportes permite a produção de peças com base estreita ou folgas.

Como regra geral, os suportes tendem a ser necessários para qualquer aspecto de uma construção que se estenda abaixo de 45° da plataforma de construção - isso significa que qualquer parte que se eleva em um ângulo agudo pode precisar de suportes incluídos na construção.

Embora a construção de suportes durante o processo AM seja benéfica para a criação de peças mais complexas e elaboradas, ela também apresenta várias desvantagens. Estes são principalmente em relação aos tempos de impressão, materiais e pós-processamento.

Horários de impressão —Cada um dos suportes precisa ser impresso progressivamente com cada camada da construção—da mesma forma que a própria peça é criada camada por camada. Isso resulta em tempos de impressão mais longos que reduzem a eficiência e usam mais energia, impactando o custo das construções de várias maneiras.

Consumo de material —Como os suportes são construídos da mesma forma que o restante da peça, deve-se utilizar materiais supérfluos para criá-los. Os suportes são removidos do produto final no pós-processamento e descartados como lixo, o que afeta tempo e custos.

Pós-processamento —A maioria das peças impressas em 3D passa por um pós-processamento, que pode consistir em várias etapas, dependendo do que é necessário para terminar a peça e torná-la adequada para uso. Isso pode incluir usinagem e tratamento de superfície para aumentar a precisão da peça e reduzir a rugosidade da superfície e tratamento térmico para propriedades mecânicas aprimoradas, bem como a remoção de tensões térmicas incorridas durante o processo de construção. Muitas vezes, é necessário um estágio final de limpeza para remover qualquer pó estranho.

Construir com suportes maiores e mais longos requer um processo de acabamento mais longo e intensivo. Esse processo demorado não é apenas exigente manualmente, mas também tem um custo adicional. O tempo de mão de obra especializada e as ferramentas necessárias contribuem para a lucratividade da fabricação do produto.

Também existem casos em que alguns suportes são inacessíveis e, portanto, não podem ser removidos. Embora isso possa não impedir o funcionamento da peça, eles aumentam o peso e podem afetar o desempenho geral da peça. No caso da engenharia de precisão, a capacidade de imprimir sem esses suportes pode trazer grandes benefícios para o uso futuro da peça.