Impressora 3D: Uma introdução despretensiosa | Smartodontics
Out 10, 2017 | 0 comentário
Impressora 3D: Uma introdução despretensiosa
Recentemente comprei uma impressora 3D para poder imprimir meus guias de colagem indireta e modelos para alinhadores. Como vocês sabem, meu programa de escolha é o Elemetrix, da Orametrix, pelo excelente custo/benefício e por proporcionar um verdadeiro desenho do sorriso CAD/CAM como nenhum programa antes ou depois dele.
Por ser chato, metódico e cético até o ultimo fio de cabelo, fiquei dois meses pesquisando antes de comprar minha impressora 3D : uma SLA, chamada NObel 1.0A, importada pela 3D Criar. Na minha opinião, ela tem hoje o melhor custo/benefício para se começar a trabalhar com a tecnologia 3D na ortodontia. Hoje eu queria passar para vocês um pouco do que eu aprendi.
Existem vários tipos de impressoras 3D, os métodos hoje são classificados em 7 pela American Society for Testing and Materials (ASTM). As normalmente utilizadas na área odontológica são as de extrusão, as de polimerização em tanque e as de jato de resina.
As de extrusão (ou FDM) são as impressoras 3D mais comuns pelo mundo afora (não especificamente na odontologia) por serem as mais baratas. Elas funcionam da seguinte forma: um material termoplástico é aquecido e expelido por um bico que se movimenta na horizontal e lateral (eixos X e Y), enquanto uma mesa se movimenta no sentido vertical (eixo Z). Na verdade, ela é mais ou menos como uma máquina de cola quente mecanizada…rs!
Já as de polimerização por tanque, utilizam uma fonte de luz que é emitida por baixo de um tanque de polímero fotosensível e que endurece a resina, conforme uma mesa onde o modelo é preso se movimenta na vertical (eixo Z). Hoje existem 3 tipos dessas impressoras: as de esterolitografia (SLA), as DLP e as de LCD:
A SLA foi a primeira tecnologia de impressão 3D (1984). Um laser ultravioleta polimeriza emitido por baixo de um tanque transparente endurece a resina fotosensível camada por camada, enquanto a mesa é elevada.
As de DLP funcionam de maneira similar às SLA. Mas enquanto na SLA o laser precisa percorrer toda a camada, na DLP cada camada é polimerizada de uma vezpor um projetor que emite luz UV . Isso faz com que haja menos partes se movimentando na impressora (somente a mesa do eixo Z se movimenta) e obviamente, menos partes para darem problema. Pelo que eu mencionei dá para perceber que as DLPs são mais rápidas que as SLAs. Adicionalmente, essas impressoras tem uma resolução melhor do que as SLAs.
As de LCD funcionam de maneira idêntica às DLP, mas quem polimeriza a resina é uma tela de LCD. Isso faz com que essas impressoras sejam mais baratas que as DLPs. Entretanto, como essa tecnologia ainda não foi abordada sistematicamente pelas empresas sólidas do mercado de impressão 3D, a durabilidade dos componentes é baixa sendo necessária uma manuenção frequente. A falta de softwares próprios e de fácil utilização ainda é um problema.
Por fim, temos as impressoras de "jato de resina". Essas funcionam como se fossem uma impressora de jato de tinta, mas ao invés de produzir um jato de tinta, elas produzem um jato de resina fotosensível que é polimerizada em uma mesa que se movimenta verticalmente.
Por qual decidir?
Na odontologia, nós precisamos de uma resolução boa para nossos propósitos. A resolução é geralmente medida em microns e cada impressora possui duas resoluções: a no plano X-Y e no plano Z. Infelizmente, eu encontrei colegas que compraram impressoras baratas com uma boa resolução no eixo Z achando que estavam conseguindo uma barganha, mas ficaram desapontados quando perceberam que as resoluções no plano horizontal (X-Y) não era muito boa. Não adianta imprimir ou modelo preciso no sentido cérvico-oclusal, se no anteroposterior e no transversal o modelo não for preciso.
Impressoras FDM tem geralmente uma resolução em Z que vai de 0,1 a 0,3 mm enquanto as impressoras SLA e DLP chegam a 0,025 mm, sendo uma diferença muito grande. Um segundo problema das impressoras FDM é que as camadas de material podem deformar as camadas anteriores causando uma deformação do modelo no eixo X-Y. Eu não recomendaria uma impressora FDM para uso odontológico.
No caso das impressoras de polimerização por tanque, a comparação (nos dias de hoje) fica entre as SLA e as DLP, já que as LCD ou imprimem numa área pequena, ou ainda precisam mostrar sua qualidade (na minha humilde opinião). Ao tentar definir qual comprar, você pode se ver num dilema: gastar mais dinheiro com uma DLP e ter mais velocidade na produção ou ter uma SLA, que imprime mais lentamente e é mais barata? Vale a pena lembrar que elas possuem resolução similar no eixo Z e uma leve diferença no eixo X-Y.
Por fim, temos as impressoras de jato que possuem uma resolução e velocidade fantástica, mas custam na casa de centenas de milhares de reais. Abaixo podemos ver uma comparação de impressões 3D: os dois primeiros bonecos foram impressos por FDM com resolução de 200 e 100 microns, enquanto o terceiro foi impresso com uma SLA e o quarto com uma jato de resina (Polyjet) ambas com 100 microns também. Vale a pena voltar a lembrar que métodos diferentes de impressão podem gerar peças completamente diferentes mesmo essas tendo sido impressas com a mesma resolução.