Impressão 3D tem muitas aplicações. Na manufatura, medicina, arquitetura e arte e design personalizados. Algumas pessoas usam impressoras 3D para criar mais impressoras 3D. No cenário atual, o processo de impressão 3D tem sido usado nos setores de manufatura, medicina, indústria e sociocultural que facilitam a impressão 3D para se tornar uma tecnologia comercial de sucesso.
Aplicações de fabricação
A impressão tridimensional torna tão barato criar itens únicos quanto produzir milhares e, assim, prejudicar as economias de escala. Pode ter um impacto tão profundo no mundo quanto a chegada da fábrica … Assim como ninguém poderia prever o impacto da máquina a vapor em 1750 – ou a impressora em 1450, ou o transistor em 1950 – ela É impossível prever o impacto a longo prazo da impressão 3D. Mas a tecnologia está chegando e provavelmente afetará todos os campos que ela toca.
As tecnologias AM encontraram aplicações a partir da década de 1980 no desenvolvimento de produtos, visualização de dados, prototipagem rápida e fabricação especializada. Sua expansão em produção (produção de empregos, produção em massa e produção distribuída) tem estado em desenvolvimento nas décadas seguintes. Os papéis da produção industrial dentro das indústrias metalúrgicas alcançaram uma escala significativa pela primeira vez no início de 2010. Desde o início do século XXI houve um grande crescimento nas vendas de máquinas AM, e seu preço caiu substancialmente. Segundo a Wohlers Associates, uma consultoria, o mercado de impressoras e serviços 3D valia US $ 2,2 bilhões em todo o mundo em 2012, 29% a mais do que em 2011. A McKinsey prevê que a fabricação aditiva poderia ter um impacto econômico anual de US $ 550 bilhões até 2025. Existem muitas aplicações para tecnologias de AM, incluindo arquitetura, construção (AEC), design industrial, automotivo, aeroespacial, militar, engenharia, odontologia e medicina, biotecnologia (substituição de tecidos humanos), moda, calçados, jóias, óculos, educação, sistemas de informação geográfica, alimentos e muitos outros campos.
As primeiras aplicações da manufatura aditiva têm estado no final do ferramental do espectro de manufatura. Por exemplo, a prototipagem rápida foi uma das variantes aditivas mais antigas e sua missão era reduzir o tempo e o custo de desenvolvimento de protótipos de novas peças e dispositivos, o que anteriormente era feito apenas com métodos subtrativos de ferramentaria, como fresamento e torneamento cnc e moagem de precisão, muito mais precisa do que a impressão 3D com precisão de até 0.00005 “e criação de peças de melhor qualidade mais rapidamente, mas às vezes muito caras para peças de protótipo de baixa precisão. Com os avanços tecnológicos na manufatura aditiva, porém, e a disseminação desses avanços no negócio No mundo inteiro, os métodos aditivos estão se movendo cada vez mais para o fim da produção, de maneiras criativas e às vezes inesperadas.Peças que antigamente eram a única província de métodos subtrativos podem agora ser feitas de forma mais lucrativa através de aditivos. A tecnologia RepRap permite que o mesmo dispositivo realize tanto manufatura aditiva quanto subtrativa, trocando Cabeças de ferramentas montadas.
Fabricação aditiva baseada em nuvem
A fabricação de aditivos em combinação com tecnologias de computação em nuvem permite a produção distribuída independente e geograficamente independente. Manufatura aditiva baseada em nuvem refere-se a um modelo de fabricação em rede orientado a serviços no qual os consumidores de serviços podem construir peças por meio de Infraestrutura como Serviço (PaaS), Plataforma como Serviço (PaaS), Hardware como Serviço (HaaS) e Software como um serviço (SaaS). A produção distribuída como tal é realizada por algumas empresas; Há também serviços como os 3D Hubs que colocam as pessoas que precisam de impressão 3D em contato com os proprietários de impressoras.
Algumas empresas oferecem serviços de impressão 3D on-line para clientes comerciais e particulares, trabalhando com projetos 3D enviados para o site da empresa. Projetos impressos em 3D são enviados para o cliente ou retirados do provedor de serviços.
Personalização em massa
As empresas criaram serviços em que os consumidores podem personalizar objetos usando um software de personalização simplificado baseado na Web e solicitar os itens resultantes como objetos únicos impressos em 3D. Isso agora permite que os consumidores criem caixas personalizadas para seus telefones celulares. A Nokia lançou os projetos 3D para o seu estojo para que os proprietários possam personalizar seu próprio estojo e imprimi-lo em 3D.
Fabricação rápida
Os avanços na tecnologia RP introduziram materiais que são apropriados para a fabricação final, o que por sua vez introduziu a possibilidade de fabricar diretamente os componentes acabados. Uma vantagem da impressão 3D para fabricação rápida está na produção relativamente barata de pequenas quantidades de peças.
A manufatura rápida é um novo método de fabricação e muitos de seus processos permanecem sem comprovação. A impressão 3D está agora entrando no campo da manufatura rápida e foi identificada como uma tecnologia de “próximo nível” por muitos especialistas em um relatório de 2009. Um dos processos mais promissores parece ser a adaptação de sinterização seletiva a laser (SLS), ou sinterização direta a laser de metal (DMLS), alguns dos mais bem estabelecidos métodos de prototipagem rápida. A partir de 2006, no entanto, essas técnicas ainda estavam muito em sua infância, com muitos obstáculos a serem superados antes que o RM pudesse ser considerado um método de fabricação realista.
Houve processos de patentes relativos à impressão 3D para fabricação.
Prototipagem rápida
As impressoras 3D industriais existem desde o início dos anos 80 e têm sido amplamente utilizadas para fins de prototipagem rápida e pesquisa. Em geral, são máquinas maiores que usam metais em pó proprietários, mídia de fundição (por exemplo, areia), plásticos, papel ou cartuchos, e são usadas para prototipagem rápida por universidades e empresas comerciais.
Pesquisa
A impressão 3D pode ser particularmente útil em laboratórios de pesquisa devido à sua capacidade de fazer geometrias personalizadas e personalizadas. Em 2012, um projeto de prova de princípios da Universidade de Glasgow, no Reino Unido, mostrou que é possível usar técnicas de impressão 3D para auxiliar na produção de compostos químicos. Eles primeiro imprimiram vasos de reação química, depois usaram a impressora para depositar reagentes neles. Eles produziram novos compostos para verificar a validade do processo, mas não buscaram nada com uma aplicação específica.
Normalmente, o processo FDM é usado para imprimir vasos de reação vazios ou micro-reatores. Se a impressão 3D for realizada dentro de uma atmosfera de gás inerte, os recipientes de reação podem ser preenchidos com substâncias altamente reativas durante a impressão. Os objetos impressos em 3D são ao ar e à prova d’água por várias semanas. Através da impressão de vasos de reação na geometria de cubetas ou tubos de medição comuns, medições analíticas de rotina, como UV / VIS, IR e espectroscopia de RMN, podem ser realizadas diretamente no recipiente impresso em 3D.
Além disso, a impressão 3D tem sido usada em laboratórios de pesquisa como método alternativo para fabricar componentes para uso em experimentos, como blindagem magnética e componentes de vácuo com desempenho comprovado comparável às peças tradicionalmente produzidas.
Comida
A manufatura aditiva de alimentos está sendo desenvolvida espremendo alimentos, camada por camada, em objetos tridimensionais. Uma grande variedade de alimentos são candidatos adequados, como chocolate e doces, e alimentos planos, como biscoitos, massas e pizza. A NASA considerou a versatilidade do conceito, concedendo um contrato à Consultoria de Pesquisa de Sistemas e Materiais para estudar a viabilidade de imprimir comida no espaço. Um dos problemas com a impressão de alimentos é a natureza da textura de um alimento. Por exemplo, alimentos que não são fortes o suficiente para serem arquivados não são apropriados para impressão 3D.
Ferramental ágil
O uso de ferramentas ágeis é o processo de usar meios modulares para projetar ferramentas que são produzidas por métodos de fabricação aditiva ou de impressão 3D para permitir a criação rápida de protótipos e respostas às necessidades de ferramentas e fixação. As ferramentas ágeis usam um método econômico e de alta qualidade para responder rapidamente às necessidades do cliente e do mercado. Pode ser usado em processos de hidro-moldagem, estampagem, moldagem por injeção e outros processos de fabricação.
Aplicações médicas
Os usos cirúrgicos das terapias centradas na impressão 3D têm uma história iniciada em meados da década de 1990, com modelagem anatômica para o planejamento da cirurgia reconstrutiva óssea. Ao praticar um modelo tátil antes da cirurgia, os cirurgiões estavam mais preparados e os pacientes recebiam melhores cuidados. Os implantes pareados por pacientes foram uma extensão natural desse trabalho, levando a implantes verdadeiramente personalizados que se encaixam em um único indivíduo. O planejamento virtual da cirurgia e a orientação usando instrumentos impressos em 3D e personalizados foram aplicados em muitas áreas da cirurgia, incluindo a substituição total da articulação e a reconstrução craniomaxilofacial com grande sucesso. Um estudo mais aprofundado sobre o uso de modelos para planejamento de cirurgias cardíacas e de órgãos sólidos levou ao aumento do uso nessas áreas. A impressão 3D baseada em hospitais é agora de grande interesse e muitas instituições estão buscando adicionar essa especialidade aos departamentos de radiologia individuais. A tecnologia está sendo usada para criar dispositivos exclusivos e compatíveis com o paciente para doenças raras. Um exemplo disso é a tala traquial biorreabsorvível para tratar recém-nascidos com traqueobroncomalácia desenvolvidos na Universidade de Michigan. Vários fabricantes de dispositivos também começaram a usar a impressão 3D para guias cirúrgicos (polímeros) correspondentes ao paciente. O uso de manufatura aditiva para produção serializada de implantes ortopédicos (metais) também está aumentando devido à capacidade de criar eficientemente estruturas superficiais porosas que facilitam a osseointegração. Moldes impressos para ossos quebrados podem ser personalizados e abertos, deixando o usuário coçar qualquer coceira, lavar e ventilar a área danificada. Eles também podem ser reciclados.
A fabricação de filamentos fundidos (FFF) tem sido usada para criar microestruturas com geometria interna tridimensional. Estruturas sacrificiais ou materiais de suporte adicionais não são necessários. Estrutura usando ácido polilático (PLA) pode ter porosidade totalmente controlável na faixa de 20% -60%. Esses andaimes poderiam servir como modelos biomédicos para a cultura de células, ou implantes biodegradáveis para engenharia de tecidos.
A impressão 3D foi usada para imprimir o implante e o dispositivo específicos do paciente para uso médico. Operações bem sucedidas incluem uma pelve de titânio implantada em um paciente britânico, mandíbula de titânio mandada para um paciente holandês e uma tala traqueal de plástico para uma criança americana. O setor de aparelhos auditivos e odontológicos deve ser a maior área de desenvolvimento futuro usando a tecnologia de impressão 3D personalizada. Em março de 2014, cirurgiões em Swansea usaram peças impressas em 3D para reconstruir o rosto de um motociclista que havia sido gravemente ferido em um acidente na estrada. A pesquisa também está sendo conduzida em métodos para bio-imprimir substituições de tecido perdido devido a artrite e câncer.
A tecnologia de impressão 3D agora pode ser usada para fazer réplicas exatas de órgãos. A impressora usa imagens de imagens de ressonância magnética ou tomografia computadorizada de pacientes como um modelo e estabelece camadas de borracha ou plástico.
Bioimpressão
Em 2006, pesquisadores da Cornell University publicaram alguns dos trabalhos pioneiros em impressão 3D para fabricação de tecidos, imprimindo com sucesso bio-tintas de hidrogel. O trabalho em Cornell foi ampliado com o uso de bio-impressoras especializadas, produzidas pela Seraph Robotics, Inc., um spin-out da universidade, que ajudou a catalisar um interesse global na pesquisa de impressão 3D biomédica.
A impressão 3D tem sido considerada como um método de implantar células-tronco capazes de gerar novos tecidos e órgãos em humanos vivos. Com sua capacidade de se transformar em qualquer outro tipo de célula no corpo humano, as células-tronco oferecem um enorme potencial em bio-impressão 3D. O professor Leroy Cronin, da Universidade de Glasgow, propôs em um TED Talk de 2012 que era possível usar tintas químicas para imprimir remédios.
A partir de 2012, a tecnologia de bioimpressão 3D tem sido estudada por empresas de biotecnologia e acadêmicos para possível uso em aplicações de engenharia de tecidos em que órgãos e partes do corpo são construídos usando técnicas de jato de tinta. Neste processo, camadas de células vivas são depositadas em um meio de gel ou matriz de açúcar e lentamente construídas para formar estruturas tridimensionais, incluindo sistemas vasculares. O primeiro sistema de produção para impressão 3D de tecidos foi entregue em 2009, com base na tecnologia de bioimpressão NovoGen. Vários termos foram usados para se referir a este campo de pesquisa: impressão de órgãos, bio-impressão, impressão de partes do corpo e engenharia de tecidos assistida por computador, entre outros. A possibilidade de usar a impressão de tecido 3D para criar arquiteturas de tecidos moles para cirurgia reconstrutiva também está sendo explorada.
Em 2013, cientistas chineses começaram a imprimir orelhas, fígados e rins, com tecido vivo. Pesquisadores da China conseguiram imprimir com sucesso órgãos humanos usando impressoras bio 3D especializadas que usam células vivas em vez de plástico. Pesquisadores da Universidade Hangzhou Dianzi projetaram a “impressora bio 3D” apelidada de “Regenovo”. Xu Mingen, desenvolvedora do Regenovo, disse que pode produzir uma amostra em miniatura de tecido hepático ou cartilagem auricular em menos de uma hora, prevendo que órgãos impressos totalmente funcionais levariam de 10 a 20 anos para se desenvolver.
Dispositivos médicos
Em 24 de outubro de 2014, uma menina de cinco anos de idade, nascida sem dedos totalmente formados em sua mão esquerda, tornou-se a primeira criança no Reino Unido a ter uma prótese feita à mão com tecnologia de impressão 3D. Sua mão foi projetada pela e-NABLE, uma organização de design de código aberto que usa uma rede de voluntários para projetar e fabricar próteses principalmente para crianças. A mão protética foi baseada em um molde de gesso feito por seus pais. Um menino chamado Alex também nasceu com um braço perdido logo acima do cotovelo. A equipe foi capaz de usar a impressão 3D para carregar um braço mioelétrico e-NABLE que funciona com servos e baterias que são acionadas pelo músculo eletromiográfico. Com o uso de impressoras 3D, a e-NABLE distribuiu até agora milhares de mãos de plástico para crianças.
Próteses impressas têm sido usadas na reabilitação de animais aleijados. Em 2013, um pé impresso em 3D deixou um patinho aleijado andar novamente. Em 2014, um chihuahua nascido sem pernas dianteiras foi equipado com um arnês e rodas criados com uma impressora 3D. As conchas de caranguejo eremita impressas em 3D deixam os caranguejos eremitas habitarem uma nova casa de estilo. Um bico protético foi outra ferramenta desenvolvida pelo uso da impressão 3D para ajudar a ajudar uma águia careca chamada Beauty, cujo bico foi severamente mutilado por um tiro no rosto. Desde 2014, os implantes de joelho de titânio comercialmente disponíveis, feitos com impressora 3D para cães, têm sido usados para restaurar a mobilidade dos animais. Mais de 10.000 cães na Europa e nos Estados Unidos foram tratados após apenas um ano.
Em fevereiro de 2015, a FDA aprovou a comercialização de um parafuso cirúrgico que facilita a cirurgia invasiva do pé e elimina a necessidade de perfurar o osso. O dispositivo de titânio impresso em 3D, ‘FastForward Bone Tether Plate’ é aprovado para uso em cirurgia de correção para tratar joanete. Em outubro de 2015, o grupo do professor Andreas Herrmann, da Universidade de Groningen, desenvolveu as primeiras resinas imprimíveis em 3D com propriedades antimicrobianas. Empregando a estereolitografia, grupos de amônia quaternária são incorporados em aparelhos dentários que matam bactérias em contato. Este tipo de material pode ser ainda aplicado em dispositivos médicos e implantes.
A impressão 3D foi usada para produzir bicos protéticos para águias, um ganso brasileiro chamado Victoria e um tucano da Costa Rica chamado Grecia.
Comprimidos
A primeira pílula fabricada pela impressão 3D foi aprovada pela FDA em agosto de 2015. O jateamento em um leito de pó da droga permite que pílulas muito porosas sejam produzidas, o que permite altas doses de droga em uma única pílula que se dissolve rapidamente e pode ser ingerida facilmente. Isto foi demonstrado para o Spritam, uma reformulação do levetiracetam para o tratamento da epilepsia.
Aplicações industriais
Vestuário
InBloom 3D impresso equipamento
A impressão 3D entrou no mundo das roupas com designers de moda experimentando biquínis, sapatos e vestidos impressos em 3D. Na produção comercial, a Nike usou a impressão 3D para prototipar e fabricar o sapato de futebol Vapor Laser Talon 2012 para os jogadores de futebol americano, e a New Balance é a fabricação 3D de calçados personalizados para os atletas.
A impressão 3D chegou ao ponto em que as empresas estão imprimindo óculos para uso ao consumidor com ajuste e estilo personalizados sob demanda (embora não possam imprimir as lentes). A personalização sob demanda dos óculos é possível com prototipagem rápida.
No entanto, comentários foram feitos em círculos acadêmicos sobre a limitação potencial da aceitação humana de itens de vestuário em massa, devido à potencial redução da comunicação do valor da marca.
No mundo dos cortesãos de alta costura, como Karl Lagerfeld, da Chanel, Iris van Herpen e Noa Raviv, que trabalham com tecnologia da Stratasys, empregaram e destacaram a impressão 3D em suas coleções. As seleções das linhas theie e outras que trabalham com impressão 3D foram exibidas no Centro Metropolitano de Arte Anna Wintour 2016, exposição “Manus X Machina”.
Arte industrial e joalheria
A impressão 3D é usada para fabricar moldes para fazer jóias e até mesmo a própria jóia. A impressão 3D está se tornando popular na indústria de presentes personalizáveis, com produtos como modelos personalizados de arte e bonecas, em muitas formas: em metal ou plástico, ou como arte consumível, como chocolate impresso em 3D.
Indústria automobilística
No início de 2014, a fabricante sueca de supercarros Koenigsegg anunciou o One: 1, um supercarro que utiliza muitos componentes que foram impressos em 3D. Na produção limitada de veículos que a Koenigsegg produz, o One: 1 tem internos de espelhos laterais, dutos de ar, componentes de escape de titânio e conjuntos completos de turbocompressores que foram impressos em 3D como parte do processo de fabricação.
Urbee é o nome do primeiro carro do mundo equipado com a tecnologia de impressão 3D (a carroçaria e as janelas dos carros foram “impressas”). Criada em 2010 por meio da parceria entre o grupo de engenharia norte-americano Kor Ecologic e a empresa Stratasys (fabricante de impressoras Stratasys 3D), é um veículo híbrido com visual futurista.
Em 2014, a Local Motors estreou Strati, um veículo que funcionava inteiramente em 3D Impresso usando plástico ABS e fibra de carbono, exceto o powertrain. Em 2015, a empresa produziu outra iteração, conhecida como LM3D Swim, com 80% de impressão 3D. Em 2016, a empresa utilizou a impressão 3D na criação de peças automotivas, como as usadas no Olli, veículo autônomo desenvolvido pela empresa.
Em maio de 2015, a Airbus anunciou que seu novo Airbus A350 XWB incluía mais de 1000 componentes fabricados por impressão 3D.
A impressão 3D também está sendo utilizada pelas forças aéreas para imprimir peças de reposição para aviões. Em 2015, um jato de combate da Royal Air Force Eurofighter Typhoon voou com peças impressas. A Força Aérea dos Estados Unidos começou a trabalhar com impressoras 3D, e a Força Aérea de Israel também comprou uma impressora 3D para imprimir peças de reposição.
Construção
O uso de impressão 3D para produzir modelos em escala na arquitetura e na construção aumentou em popularidade à medida que o custo das impressoras 3D foi reduzido. Isso permitiu uma rotação mais rápida de tais modelos de escala e permitiu um aumento constante na velocidade de produção e na complexidade dos objetos que estão sendo produzidos.
A impressão 3D para construção, a aplicação de impressão 3D para fabricar componentes de construção ou edifícios inteiros está em desenvolvimento desde meados da década de 1990, o desenvolvimento de novas tecnologias vem ganhando ritmo desde 2012 e o subsetor de impressão 3D está começando a amadurecer. Veja o artigo principal.
Armas de fogo
Em 2012, o grupo norte-americano Defence Distributed divulgou planos para “[projetar] uma arma de plástico que possa ser baixada e reproduzida por qualquer pessoa com uma impressora 3D”. A Defense Distributed também projetou um receptor inferior tipo rifle AR-15 imprimível em 3D (capaz de durar mais de 650 voltas) e um magazine M16 de 30 voltas. O AR-15 tem múltiplos receptores (um receptor superior e um inferior), mas a parte legalmente controlada é aquela que é serializada (o inferior, no caso do AR-15). Logo após a Defense Distributed ter conseguido projetar o primeiro plano de trabalho para produzir uma pistola de plástico com uma impressora 3D em maio de 2013, o Departamento de Estado dos Estados Unidos exigiu que eles removessem as instruções de seu site. Depois que a Defense Distributed divulgou seus planos, foram levantadas questões sobre os efeitos que a impressão 3D e a ampla usinagem CNC ao consumidor podem ter na eficácia do controle de armas.
Em 2014, um homem do Japão se tornou a primeira pessoa no mundo a ser preso por fabricar armas de fogo impressas em 3D. Yoshitomo Imura postou vídeos e projetos da arma online e foi condenado à prisão por dois anos. A polícia encontrou pelo menos duas armas em sua casa que eram capazes de disparar balas.
Computadores e robôs
A impressão 3D também pode ser usada para fazer laptops e outros computadores e gabinetes. Por exemplo, caixas de laptop padrão Novena e VIA OpenBook. Ou seja, uma placa-mãe da Novena pode ser comprada e usada em um caso impresso do VIA OpenBook.
Sensores e atuadores suaves
A impressão 3D encontrou seu lugar na fabricação de sensores e atuadores suaves inspirados no conceito de impressão 4D. A maioria dos sensores e atuadores suaves convencionais é fabricada usando processos multipasso de baixo rendimento, que envolvem fabricação manual, pós-processamento / montagem e longas iterações, com menos flexibilidade na personalização e reprodutibilidade dos produtos finais. A impressão 3D revolucionou esses campos com a introdução das propriedades geométricas, funcionais e de controle personalizadas para evitar os aspectos tediosos e demorados dos processos de fabricação anteriores.
Espaço
A impressora Zero-G, a primeira impressora 3D projetada para operar em gravidade zero, foi construída sob uma parceria entre a Marshall Space Flight Center (MSFC) da NASA e a Made In Space, Inc. Em setembro de 2014, a SpaceX entregou a gravidade zero em 3D. impressora para a Estação Espacial Internacional (ISS). Em 19 de dezembro de 2014, a NASA enviou por email desenhos CAD para uma chave de soquete para astronautas a bordo da ISS, que então imprimiu a ferramenta usando sua impressora 3D. Os aplicativos para espaço oferecem a capacidade de imprimir peças ou ferramentas no local, em vez de usar foguetes para levar itens pré-fabricados para missões espaciais a colônias humanas na Lua, em Marte ou em qualquer outro lugar. A segunda impressora 3D no espaço, a impressora portátil 3D da Agência Espacial Européia (POP3D) foi planejada para ser entregue à Estação Espacial Internacional antes de junho de 2015. Em 2016, a Digital Trends informou que BeeHex estava construindo uma impressora 3D para alimentos missões a Marte.
A maior parte da construção planejada em asteróides ou planetas será inicializada de alguma forma usando os materiais disponíveis nesses objetos. A impressão 3D é frequentemente uma das etapas neste bootstrapping. O projeto Sinterhab está pesquisando uma base lunar construída pela impressão 3D usando o regolito lunar como material base. Em vez de adicionar um agente de ligação ao regolito, os pesquisadores estão experimentando a sinterização por microondas para criar blocos sólidos a partir da matéria-prima.
Projetos como estes foram investigados para a construção de habitats fora da Terra.
Aplicações socioculturais
Em 2005, um mercado de hobby e uso doméstico em rápida expansão foi estabelecido com a inauguração dos projetos de código aberto RepRap e Fab @ Home. Praticamente todas as impressoras 3D de uso doméstico lançadas até hoje têm suas raízes técnicas no Projeto RepRap em andamento e nas iniciativas de software de código aberto associadas. Na manufatura distribuída, um estudo descobriu que a impressão 3D poderia se tornar um produto de mercado de massa, permitindo aos consumidores economizar dinheiro associado à compra de objetos domésticos comuns. Por exemplo, em vez de ir a uma loja para comprar um objeto fabricado em uma fábrica por meio de moldagem por injeção (como um copo medidor ou um funil), uma pessoa pode imprimi-lo em casa a partir de um modelo 3D baixado.
Arte e joias
Em 2005, as revistas acadêmicas começaram a relatar as possíveis aplicações artísticas da tecnologia de impressão 3D, sendo usadas por artistas como Martin John Callanan na escola de arquitetura Bartlett. Em 2007, a mídia de massa seguiu com um artigo no Wall Street Journal e na Time Magazine, listando um desenho impresso entre os 100 designs mais influentes do ano. Durante o London Design Festival de 2011, uma instalação, com curadoria de Murray Moss e focada em 3D Printing, foi realizada no Victoria and Albert Museum (o V & A). A instalação foi chamada Revolução Industrial 2.0: como o mundo material se materializará recentemente.
No 3DPrintshow em Londres, que aconteceu em novembro de 2013 e 2014, as seções de arte tiveram trabalhos feitos com plástico e metal impressos em 3D. Vários artistas como Joshua Harker, Davide Prete, Sophie Kahn, Helena Lukasova e Foteini Setaki mostraram como a impressão 3D pode modificar os processos estéticos e artísticos. Em 2015, engenheiros e projetistas do Mediated Matter Group e Glass Lab do MIT criaram uma impressora 3D aditiva que imprime em vidro, chamada G3DP. Os resultados podem ser estruturais e artísticos. Vasos transparentes de vidro impressos fazem parte de algumas coleções de museus.
O uso de tecnologias de digitalização 3D permite a replicação de objetos reais sem o uso de técnicas de moldagem que, em muitos casos, podem ser mais caras, mais difíceis ou invasivas, particularmente para trabalhos preciosos ou artefatos delicados de patrimônio cultural em contato direto com as substâncias de moldagem podem danificar a superfície do objeto original.
Selfies 3D
Um estande de fotos em 3D, como o Fantasitron localizado em Madurodam, o parque em miniatura, gera modelos de selfie em 3D a partir de imagens 2D de clientes. Essas selfies são geralmente impressas por empresas dedicadas de impressão 3D, como Shapeways. Esses modelos também são conhecidos como retratos 3D, figuras 3D ou figuras mini-me.
Comunicação
Empregando a tecnologia de camada aditiva oferecida pela impressão 3D, foram criados dispositivos Terahertz que atuam como guias de onda, acopladores e dobras. A forma complexa desses dispositivos não pôde ser alcançada usando técnicas convencionais de fabricação. Impressora profissional de nível profissional EDEN 260V foi usada para criar estruturas com tamanho mínimo de 100 µm. As estruturas impressas foram mais tarde DC sputter revestido com ouro (ou qualquer outro metal) para criar um Terahertz Plasmonic Device. Em 2016 a artista / cientista Janine Carr criou a primeira percussão vocal impressa em 3d (beatbox) como uma forma de onda, com a capacidade de tocar a onda sonora por laser, juntamente com quatro emoções vocalizadas que também podiam ser tocadas a laser.
Uso doméstico
Alguns exemplos anteriores de impressão 3D incluem o 64DD lançado em 1999 no Japão. A partir de 2012, a impressão 3D doméstica foi praticada principalmente por amadores e entusiastas. No entanto, pouco foi usado para aplicações domésticas práticas, por exemplo, objetos ornamentais. Alguns exemplos práticos incluem um relógio de trabalho e engrenagens impressas para máquinas de marcenaria domésticas, entre outras finalidades. Os sites associados à impressão 3D em casa costumavam incluir backscratchers, cabides, maçanetas de portas, etc.
O projeto open source Fab @ Home desenvolveu impressoras para uso geral. Eles têm sido usados em ambientes de pesquisa para produzir compostos químicos com tecnologia de impressão 3D, incluindo novos, inicialmente sem aplicação imediata como prova de princípio. A impressora pode imprimir com qualquer coisa que possa ser dispensada de uma seringa como líquido ou pasta. Os desenvolvedores da aplicação química prevêem o uso industrial e doméstico para essa tecnologia, inclusive permitindo que usuários em locais remotos possam produzir seus próprios medicamentos ou produtos químicos domésticos.
A impressão 3D está agora se expandindo para as residências, e mais e mais crianças estão sendo introduzidas no conceito de impressão 3D em idades mais precoces. As perspectivas de impressão 3D estão crescendo e, à medida que mais pessoas tiverem acesso a essa nova inovação, novos usos em residências surgirão.
Educação e Pesquisa
A impressão 3D e as impressoras 3D de código aberto, em particular, são as mais recentes tecnologias que fazem incursões na sala de aula. A impressão 3D permite que os alunos criem protótipos de itens sem o uso de ferramental caro exigido em métodos subtrativos. Os alunos projetam e produzem modelos reais que podem ser usados. O ambiente de sala de aula permite que os alunos aprendam e empreguem novos aplicativos para impressão 3D. Os RepRaps, por exemplo, já foram usados para uma plataforma educacional de robótica móvel.
Alguns autores afirmam que as impressoras 3D oferecem uma “revolução” sem precedentes na educação STEM. A evidência para tais alegações vem tanto da capacidade de baixo custo de prototipagem rápida em sala de aula pelos alunos, mas também da fabricação de equipamentos científicos de baixo custo de alta qualidade a partir de projetos de hardware abertos formando laboratórios de código aberto. Princípios de engenharia e design são explorados, bem como planejamento arquitetônico. Os alunos recriam duplicatas de itens de museu, como fósseis e artefatos históricos, para estudo em sala de aula, sem danificar as coleções sensíveis. Outros estudantes interessados em design gráfico podem facilmente construir modelos com peças de trabalho complexas. A impressão 3D oferece aos alunos uma nova perspectiva com mapas topográficos. Estudantes de ciências podem estudar seções transversais de órgãos internos do corpo humano e outros espécimes biológicos. E os estudantes de química podem explorar modelos 3D de moléculas e a relação dentro de compostos químicos.
De acordo com um artigo recente de Kostakis et al., A impressão 3D e o design podem eletrificar vários letramentos e capacidades criativas de crianças de acordo com o espírito do mundo interconectado e baseado em informações.
Futuros aplicativos para impressão 3D podem incluir a criação de equipamentos científicos de código aberto.
Uso ambiental
No Bahrein, a impressão 3D em larga escala usando um material parecido com arenito foi usada para criar estruturas únicas em forma de coral, que incentivam os pólipos de coral a colonizar e regenerar os recifes danificados. Estas estruturas têm uma forma muito mais natural do que outras estruturas usadas para criar recifes artificiais e, ao contrário do concreto, não são ácidas nem alcalinas com pH neutro.
Herança cultural
Nos últimos anos, a impressão 3D tem sido usada intensamente no campo do patrimônio cultural para fins de preservação, restauração e disseminação. Muitos europeus e museus norte-americanos compraram impressoras 3D e recriam peças de suas relíquias.
O Scan the World é o maior arquivo de objetos imprimíveis em 3D de importância cultural de todo o mundo. Cada objeto, originado de dados de digitalização 3D fornecidos por sua comunidade, é otimizado para impressão 3D e gratuito para download no MyMiniFactory. Trabalhando ao lado de museus, como o Victoria and Albert Museum e colecionadores particulares, a iniciativa serve como uma plataforma para democratizar o objeto de arte.
O Metropolitan Museum of Art e o British Museum começaram a usar suas impressoras 3D para criar lembranças de museus que estão disponíveis nas lojas do museu.Outros museus, como o Museu Nacional de História Militar e o Museu Histórico de Varna, foram mais longe e vendem através da plataforma online Três modelos digitais de seus artefatos, criados com scanners Artec 3D, em formato de arquivo amigável para impressão 3D, que todos podem imprimir em 3D casa.
Materiais especiais
Impressão 3D de uma faixa de consumo em novos materiais desenvolvidos para impressoras 3D. Por exemplo, os materiais de filamento foram desenvolvidos para imitar uma madeira na sua aparência como na sua textura. Além disso, novas tecnologias, como um contraste de fibra de carbono em plástico para impressão, um material mais forte e leve. Além disso, as novas tecnologias foram criadas para imprimir 3D, como as novas tecnologias permitiram que as rodinhas fossem impressas em 3D. Pó de cimento Portland isento de óxido de ferro tem sido usado para novas estruturas arquitetônicas de até 9 pés de altura.