Concr3de Armadillo White - Impressora 3D industrial binder jetting

Concr3de, fundada em 2016, é uma marca especializada no desenvolvimento de tecnologias de impressão 3D de binder jetting de ponta. Com uma formação em arquitetura e o sonho de transformar ideias abstratas em objetos tangíveis, a Concr3de criou um ecossistema versátil acessível a criadores que buscam propriedades de material inovadoras e escalabilidade sem precedentes, permitindo a fabricação aditiva de objetos de qualquer tamanho em escala industrial. A missão da marca abrange orientação, personalização, testes e fomento de empreendimentos de desenvolvimento colaborativo.

O que é o binder jetting?

Explorar os benefícios da impressão 3D com binder jetting revela insights para os negócios. Ao contrário da fabricação tradicional com seus processos subtrativos ou de fundição, o binder jetting constrói objetos camada por camada, minimizando resíduos e oferecendo sustentabilidade. Essa tecnologia custo-eficaz, exemplificada pelas impressoras CONCR3DE Armadillo, demonstra uma escalabilidade notável, produzindo até 100 litros por dia mesmo em uma escala menor, superando as impressoras FDM tradicionais em quase 50 vezes.

A fabricação aditiva via binder jetting com o ecossistema Concr3de consiste nos seguintes passos: (1) carregamento e processamento de arquivos STL/OBJ no software laminado, (2) carregamento de pó (cama de alimentação baixa, cama de impressão alta), (3) espalhamento de pó, (4) binder jetting, (5) a impressão está completa, encapsulada em pó, (6) desempoeiramento, (7) a peça está pronta para o pós-processamento.

Imagem 1: O processo de binder jetting. Fonte: Concr3de.

A rentabilidade do binder jetting é enfatizada pelo uso de materiais de baixo custo, incluindo possível utilização de resíduos como serragem. Operando em temperatura ambiente reduz o consumo de energia, e o processo envolve investimento mínimo em equipamentos. A versatilidade do material, demonstrada pelas impressoras Armadillo de plataforma aberta, permite a impressão a partir de vários pós, atendendo a diversas indústrias como automotiva, médica e aeroespacial. Além das limitações da fabricação tradicional, o binder jetting destaca-se na criação de designs complexos com detalhes intricados, otimizando peças finais para eficiência de material e estruturas leves. Iniciativas contínuas de pesquisa e desenvolvimento posicionam o binder jetting como uma tecnologia com potencial ilimitado e vantagens significativas em diversos setores.

Armadillo White

A impressora 3D industrial Armadillo White da família de impressoras Armadillo da Concr3de foi desenvolvida especialmente para aplicações de P&D como uma ferramenta para facilitar e acelerar o progresso em vários campos científicos. A Concr3de alcança isso equipando a impressora 3D Armadillo White com uma plataforma de binder jetting totalmente aberta com hardware personalizável, uma plataforma de material aberta e software acessível. Isso permite que cientistas de materiais e pesquisadores experimentem com materiais de impressão 3D sem limites.

Imagem 2: A impressora 3D Armadillo White. Fonte: Concr3de.

A vanguardista impressora 3D Armadillo White revoluciona a impressão 3D ao permitir o uso de combinações de pó e binder anteriormente inimagináveis, oferecendo possibilidades sem igual para aplicações como biocompatibilidade, propriedades de material personalizadas e reciclagem, com capacidades de impressão rápidas e altamente precisas. A plataforma Concr3de permite personalização abrangente do processo de impressão, eliminando restrições impostas por tecnologias inacessíveis, enquanto o software NOAH fornece controle sobre a impressora e complementos específicos do material. A escala de fabricação e as características da Armadillo White podem ser personalizadas de acordo com as necessidades de pesquisa, permitindo realizar testes consistentes com pequenos volumes de material, cura com calor ou luz UV, ou optar pela versão XL da impressora para dobrar o envelope de construção.

Imagem 3: O espaço de construção da impressora 3D Armadillo White. Fonte: Concr3de.

Com uma caixa de impressão espaçosa de 370 x 260 x 250 mm (34 litros), a Armadillo White oferece espaço suficiente para criações intricadas. Se a escala de impressão for menor, o inserto de redução permitirá o uso de menos de 1 litro de pó, tornando o fluxo de trabalho mais sustentável e eficiente. A precisão do cabeçote de impressão é ajustável, oferecendo 400 DPI ou 720 DPI para impressões precisas e de alta qualidade. A altura da camada varia de 40 a 500 µm, garantindo flexibilidade no design. A variabilidade do tamanho de gota da impressora varia de 5 a 200 pL (editável via software NOAH junto com a forma da gota), atendendo a diversas necessidades de impressão. Sua conectividade inclui Ethernet, com o cabo incluso, e os requisitos de energia são 2 x 230 V. As dimensões totais da impressora são 1600 x 1100 x 1600 mm, com requisitos de espaço de 2400 x 2000 x 2200 mm. Apesar de suas capacidades robustas, a impressora 3D Armadillo White mantém um peso gerenciável de 450 kg, sendo uma escolha formidável para profissionais que buscam precisão e confiabilidade em seus empreendimentos de impressão 3D.

Imagem 4: A impressora 3D Armadillo White em operação. Fonte: Concr3de.

A Armadillo White utiliza um sistema de pistão equipado com um rolo que gira no sentido anti-horário, eliminando a necessidade de um recobridor ou funil. Esse design permite o espalhamento fácil de pós menos fluidos como cerâmica, alumina, porcelana ou cimento. Parâmetros ajustáveis, incluindo velocidade de movimento na direção Y, velocidade de movimento na direção X, velocidade de rotação do rolo, velocidade de espalhamento, altura de alimentação e altura de camada, facilitam ainda mais o espalhamento preciso do pó. Os atuadores no eixo Z apresentam uma repetibilidade de 2 µm, garantindo um espalhamento confiável e preciso de camadas muito finas, até uma espessura de 40 µm.

O fluxo de trabalho

Compatibilidade de materiais - O Armadillo White é meticulosamente projetado para uma extensa compatibilidade de materiais, permitindo a impressão com um amplo espectro de pós e aglutinantes. Seja da gama de materiais certificados da Concr3de ou de um composto ainda não descoberto, se o material estiver disponível ou puder ser fornecido na forma de pó, o Armadillo White pode imprimi-lo de forma eficaz. Alguns exemplos são biopolímeros, nylon, cinzas, polpa de madeira, geopolímeros ou polímeros de fotopolimerização. Em termos de aglutinantes, o Armadillo White acomoda aglutinantes aquosos, solventes, preenchidos com partículas, fenólicos, inorgânicos e de cura UV, oferecendo versatilidade em opções de materiais para diversas aplicações de impressão 3D.

Imagem 5: Peça impressa em 3D com a impressora 3D Armadillo White. Fonte: Concr3de.

Entrega do aglutinante - A escolha do cabeçote de impressão na Armadillo White desempenha um papel crucial na determinação da rheologia necessária para o binder, considerando fatores como viscosidade, densidade e tensão superficial. Os usuários têm a flexibilidade de optar por um cabeçote de baixa viscosidade ou alta viscosidade. A CONCR3DE oferece a liberdade de personalizar formas de onda que controlam o cabeçote de impressão, permitindo que os usuários ajustem parâmetros como frequência de disparo e tamanho de gota. Esses ajustes influenciam o nível de saturação do pó, impactando o resultado final impresso. Diferentes líquidos exigem taxas de fluxo e ciclos de limpeza variados, todos ajustáveis nas configurações da impressora. A temperatura influencia a viscosidade do binder, e tanto o módulo de jato de tinta quanto o cabeçote de impressão apresentam aquecedores para controle preciso da viscosidade durante o processo. O design transparente do módulo de jato de tinta permite que os pesquisadores monitorem visualmente o fluxo do binder. Além disso, o módulo é projetado para acomodar várias opções de armazenamento de binder, como o uso de um recipiente grande ou inserção de binder com uma seringa de 50 ml, oferecendo flexibilidade para diferentes tipos de binders, especialmente aqueles caros ou voláteis.

Imagem 6: Peça impressa em 3D com a impressora 3D Armadillo White. Fonte: Concr3de.

Software NOAH - Armadillo White vem equipado com uma estação de controle integrada que apresenta nosso software NOAH personalizado e totalmente aberto, pré-instalado em hardware otimizado. O NOAH oferece controle abrangente sobre cada aspecto do processo de impressão 3D, permitindo que os usuários gerenciem todos os complementos da Armadillo com precisão. O software vai além ao permitir a modificação de formas de onda dentro das cabeças de impressão, proporcionando controle incomparável sobre o tamanho e forma das gotas, influenciando consequentemente nos resultados finais da impressão.

Imagem 7: O software NOAH. Fonte: Concr3de.

Pós-processamento - após a conclusão da impressão, a CONCR3DE oferece diversas opções para desempoeiramento eficiente e pós-processamento. A Estação de Desempoeiramento independente da Concr3de facilita a remoção e reciclagem limpas e sem poeira de qualquer pó não utilizado. Oferece a flexibilidade de integrar um Braço de Vácuo diretamente na impressora. Para materiais como cerâmica e metais que exigem cura pós-impressão para aprimorar a resistência inicial, a Caixa de Desempoeiramento permite a transferência contínua de toda a caixa de impressão para um forno de secagem, eliminando a necessidade de desempoeiramento inicial. Essa abordagem garante a segurança de peças delicadas, minimizando o risco de quebra após o aumento suficiente da resistência inicial.

Complementos para mais liberdade de pesquisa

Inserção de redução - este complemento projetado para minimizar o tamanho mínimo de impressão, permite a impressão com menos de 1 litro de pó. Essa característica reduz o desperdício, o tempo de preparação e os custos. À medida que os requisitos de impressão evoluem, basta remover a Inserção de Redução para fazer a transição sem problemas para a impressão em escala total, tudo dentro da versatilidade de uma única impressora.

Vídeo 1: Cama de redução para Armadillo White. Fonte: Concr3de.

Tamanho XL (opcional) - alternativamente, para projetos que exigem um volume de construção expandido além do padrão, o complemento de tamanho XL estende as dimensões de impressão da Armadillo para 440 x 440 x 250 mm, aproximadamente 48 litros (requisitos de espaço de 3100 x 2200 x 2500 mm, peso 550 kg). Essa melhoria amplia as possibilidades para realizar pesquisas em grande escala, prototipagem e produção usando uma única impressora, eliminando a necessidade de investimentos adicionais ou preocupações relacionadas à transferência de P&D.

Vídeo 2: Suprimento de tinta Labjet para P&D. Fonte: Concr3de.

Suprimento de ligante LabjetT LFR - ao experimentar com novas formulações, é ideal começar com pequenos lotes garantindo estabilidade e repetibilidade ideais. O Suprimento de Ligante Labjet LFR facilita esse processo ao permitir a aplicação precisa de pequenos volumes de ligante usando uma seringa. Este complemento é particularmente benéfico para lidar eficientemente com ligantes voláteis ou caros.

Recursos integrados para necessidades especiais

Para acomodar todos os tipos de materiais de impressão 3D com requisitos específicos e permitir a criação sem limites, a impressora 3D Armadillo White foi equipada com recursos integrados como um módulo de cura UV e um aquecedor de infravermelho.

Imagem 8: O complemento de cura UV permite imprimir com materiais poliméricos ou compostos. Fonte: Concr3de.

Cura UV - o complemento de Cura UV é essencial ao trabalhar com materiais poliméricos ou compostos na impressão 3D. Esta adição permite a cura de materiais usando um motor de luz de 395 nm (+/- 5), com um nível típico de radiação de 5.5 W/cm² e uma potência óptica de saída de 31 W, junto com uma potência UV de 4.2 W/cm.

Imagem 9: O aquecedor de infravermelho é ideal para trabalhar com materiais de alta temperatura. Fonte: Concr3de.

Aquecedor de infravermelho - alguns pós necessitam de cura em alta temperatura ou apresentam uma ligação mais rápida a temperaturas elevadas. O Aquecedor de Infravermelho, com uma lâmpada potente de cura infravermelha, permite controle preciso da temperatura da cama de impressão, alcançando até 80°C. Posicionado atrás do rolo como um complemento, compreende uma lâmpada infravermelha ajustável em intensidade para aquecer a cama de impressão após a injeção do ligante. Elevar a temperatura do pó oferece vantagens como reduzir a viscosidade do ligante para uma penetração mais profunda, melhorar a resistência inicial de peças impressas através da cura do polímero e acelerar os tempos de cura, especialmente em ligantes cimentícios.

P&D redefinida

A Armadillo White é ideal para ambientes acadêmicos e de pesquisa, apresentando uma série de benefícios que atendem às demandas diversas e em constante evolução da exploração científica. Seu apelo excepcional reside na compatibilidade ampla de materiais, proporcionando aos pesquisadores a liberdade para experimentar com uma ampla gama de materiais de impressão 3D. O software totalmente ajustável e o hardware personalizável da impressora servem como ferramentas cruciais, permitindo que os pesquisadores ajustem cada aspecto para atender aos requisitos específicos de seus projetos únicos. Essa adaptabilidade garante que a Armadillo White não seja apenas uma impressora 3D, mas uma solução personalizada que atende às necessidades matizadas da pesquisa acadêmica, promovendo inovação e experimentação.

Imagem 10: Peça impressa em 3D com a impressora Armadillo White. Fonte: Concr3de.

Uma característica notável da Armadillo White é seu sistema modular, adicionando uma camada extra de flexibilidade para os pesquisadores. Esse design modular permite a personalização da impressora com base nos requisitos distintos de cada empreendimento de pesquisa. Alguns módulos são projetados para simplificar processos de pesquisa, simplificando tarefas intrincadas, enquanto outros ampliam as capacidades da impressora, introduzindo funcionalidades adicionais. Em essência, a Armadillo White emerge como uma ferramenta versátil e inovadora, proporcionando aos pesquisadores os recursos necessários para navegar pelo intrincado cenário da impressão 3D com uma facilidade, personalização e eficiência sem precedentes. Seu compromisso com a adaptabilidade o posiciona como um ativo inestimável, empoderando instituições acadêmicas e de pesquisa para embarcar em projetos diversos com confiança e precisão.