A fabricação de aditivo (AM) é uma tecnologia transformadora na produção de móveis, oferecendo personalização inigualável, flexibilidade de design e sustentabilidade. Entre as diversas tecnologias de impressão 3D, a extrusão de grânulos surgiu como o método preferido por ser capaz de produzir peças em grande escala de forma rápida e econômica, viabilizando a produção de móveis para uso final.
O estúdio de design Slicelab firmou parceria com o Grupo de Inovação de Aplicações (AIG) da 3D Systems em um projeto recente para dar vida a um conceito de poltrona e luminária inspirado na linguagem visual de vapor ou fumaça. Este estudo de caso explora o processo desde o conceito de design até a criação de duas peças de mobília que só puderam ser criadas com impressão 3D por extrusão de grânulos.
“Preferimos designs que são exclusivos para impressão 3D e que são orgânicos. Gostamos de testar os limites do design de geometria e da fabricação de aditivo para que mais pessoas usem esse método e vejam do que ele é capaz.”
-Arthur Azoulai, cofundador do Slicelab
Lâmpada projetada pelo Slicelab e impressa em 3D com grânulos de PETG na impressora EXT 1270 Titan Pellet.
Conhecimento
No passado, designers e fabricantes de móveis costumavam enfrentar desafios ao tentar criar móveis exclusivos e personalizáveis. Os métodos tradicionais de fabricação de móveis exigem um extenso conjunto de ferramentas e um processo de prototipagem demorado, além de gerar desperdício significativo de material. Além disso, a produção de designs complexos por meio dos métodos tradicionais costuma apresentar custos proibitivos ou impossíveis. A AM por extrusão de grânulos oferece soluções para esses desafios, criando possibilidades de fabricação para empresas inovadoras como o Slicelab.
Arthur Azoulai e Diego Taccioli, fundadores do Slicelab, criam móveis, design de produtos tangíveis e instalações arquitetônicas utilizando métodos de fabricação avançados, principalmente a fabricação de aditivo. Eles escolheram as impressoras Titan 3D de extrusão de grânulos e formato grande da 3D Systems devido à capacidade não apenas de produzir a poltrona e a lâmpada em uma única peça, mas também por causa da velocidade e da ampla gama de materiais de grânulos disponíveis para impressão.
Poltrona no estilo vapor projetada pelo Slicelab e impressa em 3D com grânulos de PETG na impressora 3D EXT 1270 Titan Pellet.
Design de móveis impressos em 3D: pensando fora da caixa
Combinar estética com função nunca é fácil, e o Slicelab queria que essa poltrona tivesse um perfil orgânico e interessante que não apenas se destacasse entre os móveis tradicionais, mas também se diferenciasse de outras poltronas impressas em 3D disponíveis no mercado.
“As outras poltronas impressas em 3D geralmente não tiram máximo proveito da tecnologia de aditivo. Elas são impressas no eixo Y, basicamente virando a cadeira para o lado e fazendo algum tipo de extrusão de perfil”, diz Azoulai.
Em vez disso, o Slicelab projetou a poltrona para ser impressa com sua frente na parte inferior, em contato com a placa de impressão. Essa abordagem proporcionou mais liberdade para o formato geral, mas também os forçou a pensar criativamente para evitar ressaltos excessivos que poderiam dificultar a impressão. E como acontece com todas as peças de uso final fabricadas com aditivo, ela precisava ter a resistência e a funcionalidade de uma poltrona e não flexionar muito sob carga.
“Trabalhamos de perto com a equipe AIG da 3D Systems durante a iteração do design. Nosso formato testou os limites da capacidade de impressão em paralelo com a consideração da estrutura geral”, diz Taccioli. “O pessoal da AIG conseguiu nos ajudar a melhorar o design durante todo o processo para evitar o excesso de flexibilidade.”
Do digital ao físico
Aproveitando a alta velocidade e o rendimento dos sistemas de extrusão de grânulos Titan, as primeiras versões da poltrona e do abajur no estilo vapor foram produzidas em questão de dias. Em comparação com a impressão por extrusão de filamentos, a extrusão de grânulos é até 10 vezes mais rápida e mais barata, permitindo que a iteração do design seja não apenas oportuna, mas também acessível. Isso permitiu que a Slicelab tivesse em mãos a primeira poltrona impressa e fizesse alterações de design rapidamente para melhorar os ângulos e as dimensões, tornando a poltrona mais confortável para um público mais amplo.
A poltrona, com dimensões de 33 x 31 x 36 pol, e o abajur com incríveis 67 pol de altura foram impressos em uma única peça na EXT 1270 Titan Pellet com um volume de impressão de 50 x 50 x 72 pol. Devido ao tamanho das peças, bem como aos requisitos estéticos e funcionais, a extrusão de grânulos da Titan foi a única tecnologia de MA adequada para produzir as peças. A impressão da poltrona levou 25 horas e usou 90 libras de grânulos termoplásticos. Imprimir o mesmo design em uma impressora de extrusão de filamentos levaria pelo menos quatro vezes mais tempo e custaria duas a três vezes mais em materiais. Os grânulos também permitem larguras de extrusão de até 9 mm, produzindo peças muito mais fortes do que a mesma peça impressa em uma impressora de filamentos.
Resultados
- A segunda impressão da poltrona no estilo vapor foi entregue de acordo com a intenção do design. Confortável, robusta e visualmente expressiva. O Slicelab recebeu interesse na poltrona de vários clientes de alto perfil, bem como de galerias de arte.
- Os serviços do AIG da 3D Systems foram capazes de ajudar o Slicelab a evitar armadilhas comuns a projetos que testam os limites da tecnologia de AM. O design orgânico da poltrona no estilo vapor se beneficiou da estreita colaboração entre os designers e os especialistas em AM da 3D Systems para não apenas melhorar a capacidade de impressão, mas também garantir que a funcionalidade pretendida fosse alcançada.
- As impressoras Titan 3D são particularmente adequadas para a produção de móveis personalizados devido ao seu grande tamanho de construção, desempenho confiável de fabricação sem iluminação e tecnologia de extrusão de grânulos de alta velocidade/alta resistência.
