A Impressão 3D surgiu em 1984, a primeira impressão 3D funcionando a pleno vapor foi inventada por Chuck Hull, um engenheiro físico norte-americano do estado da Califórnia, em 1984, utilizando a estereolitografia, tecnologia precursora da impressão 3D. Hull já havia desenvolvido um ano antes a tecnologia do que viria a ser a máquina, quando ela tinha duas funções principais, sendo uma delas a criação, ela foi criada no dia 16/4/1984 usando lâmpadas para solidificação de resinas, primeiro objeto criado pela ferramenta. Uma das primeiras versões comerciais semelhantes às impressoras de depósito por fusão, semelhantes àquelas impressoras 3D domésticas, foi desenvolvida por S. Scott Crump co fundador da Stratasys, Ltd, em 1989.
A principal, entretanto, foi a confecção de partes de plástico de forma rápida, já que o processo tradicional levava de seis a oito semanas, e as peças ainda precisavam ser refeitas diversas vezes devido a problemas na manufatura. Sendo assim, com a produção desses componentes em um ambiente controlado e de maneira muito mais veloz, a impressora 3D já demonstrava flexibilidade e rapidez, duas de suas principais características até 2014.[5] A tecnologia de impressão 3D desenvolvido pela Carbon3D Inc., permite objetos crescerem a partir de um meio líquido continuamente em vez de ser construído camada por camada, como têm sido desde dos anos 1990, o que representa uma abordagem fundamentalmente nova para a impressão 3D. A tecnologia permite que os produtos prontos para uso serem feitos de 25 a 100 vezes mais rápido do que outros métodos e cria geometrias anteriormente inatingíveis que abre oportunidades para a inovação, não só na área da saúde e medicina, mas também em outras grandes indústrias como automotiva e de aviação[6].
Recentemente, as impressoras 3D tornaram-se financeiramente acessíveis [7] [8] [9] para pequenas e médias empresas, levando a prototipagem da indústria pesada para o ambiente de trabalho. Além disso, é possível simultaneamente depositar diferentes tipos de materiais. A tecnologia é utilizada em diversos ramos de produção, como em joalheria, calçado, design de produto, arquitetura, automotivo, aeroespacial[10][11][12][13][14][15][16][1] e indústrias de desenvolvimento médico (Graças aos avanços da impressão 3-D, é possível imprimir tudo, desde próteses a corações, rins e outros órgãos vitais humanos[17]). Recentemente pesquisadores do Instituto Federal de Tecnologia de Zurique, na Suíça, divulgaram um vídeo mostrando um coração feito através de impressão 3D realizando batimentos similares ao órgão real[18]. Agora, os pesquisadores estão trabalhando o uso da tecnologia em uma máquina de fabricação de moléculas para simplificar química complexa[19]
Para que haja a impressão de algum objeto em 3 dimensões é necessário antes de tudo realizar a Modelagem. Os Modelos para impressões 3D podem ser criados através de um software de modelagem em 3D ou através de uma digitalização em 3 dimensões. Um software de modelagem tridimensional é utilizado para desenhar o que será impresso. Como alternativa, se pode baixar um modelo já pronto. O computador envia as instruções para a impressora, que aquece a matéria-prima e começa a desenvolver o modelo em uma pilha muito fina de camadas.
Modelos para impressões 3D podem ser criados através de um pacote CAD (do inglês: computer aided design) ou através de scanner 3D. O processo de modelagem manual dos dados geométricos preparando para computação gráfica 3D é semelhante às artes plásticas, como escultura. A digitalização 3D é um processo de análise e coleta de dados de objeto real, a sua forma e aparência, e construção de modelos tridimensionais digitais. A criação manual de modelos de impressão 3D é altamente complexa para usuários comuns (que não tenham um nível avançado de conhecimento na área). Por esse motivo, nos últimos anos, surgiram várias empresas no mercado de impressão 3D.
Existem diversos tipos de insumo para impressões 3D. Impressoras do tipo FDM usam polímeros termoplásticos, geralmente comercializados em rolos e com espessuras entre 1,75 e 3 mm (1,75mm é o mais popular).[21] Uma vez inserido na impressora, o filamento é derretido e expelido pelo extrusor, dando o formato volumétrico dos objetos.
Filamento PLA: É um termoplástico biocompatível e biodegradável derivado de recursos renováveis, como amido de milho, cana-de-açúcar, raízes de tapioca ou mesmo amido de batata. É utilizado, por exemplo, em suturas médicas, guias cirúrgicos e implantes em humanos.
Filamento ABS: Usado hoje em uma ampla variedade de aplicações na indústria. Exemplos disso são, entre outros, a fabricação de tubos (como tubos de drenagem ou tubos de ventilação), componentes automóveis.
Filamento PETG: É conhecido por ser um material excepcionalmente forte, o que o torna ideal para os objetos que serão submetidos a tensões mecânicas. É duro, flexível e resistente, muito do que pode ser atribuído à maneira como adere a cada camada.
A impressão 3D pode ser definida como um processo de fabrico aditivo, que cria um objeto físico a partir de um design digital. O dispositivo deposita sequencialmente material numa plataforma com cabeças de injeção de um material adequado para cada tipo de objeto a fabricar.
Cada impressão 3D começa como um ficheiro de design 3D digital (como um plano) para um objeto físico. Ou seja, a partir de um projeto desenhado com recurso a técnicas digitais, um dispositivo é responsável por lhe dar corpo e volume seguindo o modelo previamente definido.
O próprio processo de impressão 3D varia em termos de tecnologia, começando pelas impressoras de secretária, que derretem um material plástico e depositam-no numa plataforma de impressão, e chegam a grandes máquinas industriais, que usam um laser para derreter o pó metálico a altas temperaturas.
Antes de imprimir, o arquivo com o modelo tridimensional é processados em um software fatiador que converte o modelo em uma série de camadas (fatias), resultando em um arquivo Código G. Este arquivo também contém outros comandos necessários para realizar a impressão, como por exemplo velocidade e temperatura apropriados para o material e o equipamento que serão usados. Este arquivo será utilizado pelo equipamento para realizar a impressão, estabelecendo camadas sucessivas de líquido, pó, papel ou folha de material para construir o modelo através de uma série de seções transversais. Estas camadas, que correspondem às seções transversais virtuais a partir do modelo de CAD, são unidos automaticamente ou fundidos para criar a forma final. A principal vantagem desta técnica é a sua capacidade para criar praticamente qualquer forma ou característica geométrica.