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Peças de metal em impressora 3D de pó: tecnologia dispensa laser de metal
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Cold Metal Fusion permite fabricar peças de metal em impressora 3D de pó (SLS), sem necessidade de equipamento de fusão a laser. O processo usa pó metálico revestido com polímero, compatível com impressoras SLS convencionais. A Voxel fornece impressoras e materiais para essa tecnologia.
Uma alternativa para quem quer peças metálicas sem investir em impressora de metal
O que é Cold Metal Fusion
Cold Metal Fusion (CMF) é uma combinação de material e processo que transforma impressoras 3D de pó em equipamentos capazes de produzir peças metálicas. A tecnologia foi desenvolvida pela Headmade Materials e lançada em 2021.
O material é um pó metálico (aço, titânio ou tungstênio) revestido com uma fina camada de polímero. Esse revestimento permite que o laser da impressora SLS funda as partículas camada por camada, como faria com nylon ou outro plástico.
Após a impressão, a peça passa por duas etapas adicionais: remoção do polímero (debinding) e sinterização em forno. O resultado é uma peça 100% metálica, com propriedades equivalentes às obtidas por injeção de metal (MIM).
Peças de metal em impressora 3D: etapas do processo
O processo Cold Metal Fusion tem quatro etapas principais. A impressão acontece em temperatura baixa (abaixo de 80°C), por isso o nome "cold" – apenas o polímero derrete, não o metal.
Etapa | O que acontece |
1. Impressão SLS | Laser funde o revestimento de polímero, unindo as partículas metálicas |
2. Limpeza | Remoção do pó não sinterizado (pode ser automatizada com ar ou água) |
3. Debinding | Banho químico remove a maior parte do polímero |
4. Sinterização | Forno de alta temperatura funde as partículas metálicas entre si |
A peça final é menor que a impressa. O encolhimento é previsível: 15% para aço e 12% para titânio. Basta escalar o modelo 3D proporcionalmente antes de imprimir.
Materiais disponíveis
A Headmade Materials oferece feedstock em seis ligas metálicas. Outras ligas podem ser desenvolvidas sob demanda, incluindo Inconel 625 e alumínio 6061 (em desenvolvimento).
Material | Aplicações típicas |
Aço inox 316L | Peças com resistência à corrosão, indústria alimentícia e médica |
Aço inox 17-4PH | Componentes estruturais de alta resistência |
Aço ferramenta M2 | Ferramentas de corte, moldes, matrizes |
Titânio Ti6Al4V | Aeroespacial, médico, automotivo de alta performance |
Titânio CP-Ti Grau 1 | Implantes, componentes leves |
Tungstênio | Blindagem, contrapesos, aplicações de alta densidade |
Impressoras compatíveis
O processo funciona em impressoras SLS com parâmetros abertos ou perfis de material pré-configurados. A Headmade Materials validou os parâmetros para diversas marcas de equipamentos.
No Brasil, a Voxel fornece duas linhas compatíveis com Cold Metal Fusion:
Fabricante | Modelos compatíveis |
Farsoon | Série HT (parâmetros validados pela Headmade) |
Raise3D | RMS220 |
Sinterit | Lisa X |
Propriedades das peças
As peças fabricadas com Cold Metal Fusion têm propriedades mecânicas equivalentes às de injeção de metal (MIM). Isso significa resistência à tração, alongamento e dureza compatíveis com normas industriais.
Propriedade | Resultado |
Densidade | Até 99% (97%+ para aço inox) |
Precisão dimensional | ±100 micrômetros (com parâmetros otimizados) |
Acabamento superficial | Comparável a outras impressões 3D de metal |
Dureza máxima | Até 60 HRC (sem pós-processamento) |
Tratamento térmico | Não necessário (tensões internas baixas) |
As peças podem ser usinadas, polidas ou receber tratamento HIP (prensagem isostática a quente) para melhorar densidade e estrutura de grão.
Aplicações da tecnologia
A Cold Metal Fusion já está em uso em aplicações industriais na Europa e Estados Unidos. Empresas de diversos setores adotaram o processo para produzir peças de alto valor agregado.
Entre os casos conhecidos, uma fabricante britânica de bicicletas de alta performance migrou a produção de conectores de titânio para Cold Metal Fusion. Na Alemanha, uma fabricante de ferramentas desenvolveu porta-ferramentas com canais internos de refrigeração – geometria impossível em usinagem convencional – que aumentaram a vida útil da aresta de corte em 185%.
Outras aplicações incluem componentes para carros de competição e peças de titânio para equipamentos esportivos.
A Headmade Materials, desenvolvedora do feedstock, mantém uma rede de parceiros qualificados para o processo. No Brasil, a Voxel fornece as impressoras SLS compatíveis (Farsoon e Raise3D), os materiais metálicos e o suporte técnico para implementação.
Perguntas Frequentes
Posso usar minha impressora SLS atual para fazer peças de metal?
Depende do modelo. A impressora precisa ter parâmetros abertos ou perfis validados para o feedstock da Headmade Materials. Farsoon, Raise3D e Sinterit já têm modelos compatíveis.
Preciso de equipamentos adicionais além da impressora?
Sim. O processo requer uma estação de debinding (com solvente) e um forno de sinterização tipo MIM. Essas etapas podem ser terceirizadas se você não tiver os equipamentos.
Qual a diferença para impressão 3D de metal convencional?
Na impressão de metal convencional (SLM/DMLS), o laser funde o metal diretamente. No Cold Metal Fusion, o laser funde apenas o polímero – o metal é sinterizado depois, em forno. O processo é mais lento, mas o investimento inicial é menor.
As peças são tão resistentes quanto metal injetado?
Sim. As propriedades mecânicas (resistência, alongamento, dureza) atendem ou superam as normas para injeção de metal (MIM).
A Voxel fornece impressoras compatíveis com Cold Metal Fusion?
Sim. A Voxel é distribuidora oficial de Farsoon e Raise3D no Brasil, com impressoras SLS validadas para Cold Metal Fusion e suporte técnico especializado.
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