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Ferramentas Sem Ferramentaria: Como a Manufatura Aditiva está Mudando a Forma Como Fazemos… Tudo

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A Manufatura Aditiva (sigla AM, do inglês Additive Manufacturing) tem sido chamada de a Próxima Revolução Industrial ao aprimorar, praticamente, todos os aspectos das formas de fabricação de produtos. A Fabricação Digital Direta (sigla DDM, do inglês Direct Digital Manufacturing) é um componente chave em manufatura aditiva, que geralmente descreve o processo de fabricação de peças diretamente a partir de dados digitais CAD.

Geralmente, o que é dito sobre a DDM tende a se concentrar nas peças de uso final, onde a manufatura por adição é utilizada para produzir de forma rentável peças finais que são utilizadas no seu carro, em aviões comerciais ou em máquinas de café. Ao descrever seu potencial impacto, o relatório Wohlers Report 2014 afirma, “A maioria dos indicadores sugere que estamos tomando o rumo de um método de produção relativamente novo e de um setor que vale dezenas de bilhões de dólares.”

Uma área da manufatura aditiva que pode ter um impacto igualmente significativo é a de ferramentas – moldes, padrões, gabaritos e acessórios usados durante os processos de fabricação e montagem.

Comparison of 3D printed injection mold (foreground) with final part to CNC tool for same part, produced at Seuffer on a Stratasys 3D printer
Comparação entre molde de injeção impresso em 3D (primeiro plano) com peça final produzido na Seuffer em impressora 3D da Stratasys e a mesma peça produzida em CNC

Pense apenas em quantos produtos você encontra, todos os dias, e que foram produzidos através de moldagem por injeção, moldagem por sopro, moldes de silicone e por fundição… ou que foram montados com o uso de gabaritos e acessórios. Um método antigo de criar essas ferramentas e moldes consiste em processos subtrativos demorados, como máquinas-ferramenta CNC que utilizam aço ou alumínio. Mas o advento da manufatura por adição e da impressão em 3D significa, essencialmente, que ferramentas podem ser criadas sem ferramentaria – direto de arquivos digitais 3D CAD. Os benefícios são inúmeros, e vão desde a aceleração da colocação do produto no mercado, redução drástica dos custos de produção e da eliminação do desperdício de materiais, até a capacidade de criação de ferramentas por encomenda.

O Futuro da Produção Está Aqui

A DDM tem, assim, o potencial de mudar tudo o que conhecemos sobre o cenário e a economia de produção. Os moldes e as ferramentas impressas em 3D permitem que o design dos produtos seja testado em termos de funcionalidade já com o material final e a baixo custo… e ainda aperfeiçoado, antes da produção em escala. Além disso, ferramentas e moldes podem ser impressos em 3D literalmente em poucas horas, comparadas às semanas exigidas pelos equivalentes em CNC.

Peça/Ferramenta

Cliente

Tecnologia de Impressão 3D

Método Alternativo

Extremidade do braço do robô Thogus FDM $600/24 horas $10,000/4 semanas
Plataforma giratória automática Thogus FDM $8,800/2 semanas $50,000/8 semanas
Placas de metal Thogus FDM $20/2 horas $200/2 semanas
Molde de Injeção Seuffer PolyJet $1,350/dias $54,000/8 semanas
500 kg metal

Acima: Comparação entre recursos para manufatura por adição e manufatura convencional para produção de ferramentas. Fonte: Stratasys

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Dispositivo de montagem produzido pela BMW usando o Sistema de Produção em 3D Fortus, da Stratasys

Para gabaritos e acessórios, a DDM é um sonho de fabricação que se torna realidade. Com a DDM, ferramentas de montagem poderão ser facilmente criadas para atender às especificações exatas dos usuários – e depois testadas, ajustadas e reimpressas até a perfeição. Igualmente empolgante é o fato de que a ferramenta específica solicitada poderá ser impressa em 3D, por encomenda, dentro de poucas horas, otimizando o processo de fabricação e eliminando a necessidade de ferramentaria. Imagine como isso beneficiará os fluxos de trabalho e as receitas. Se um gabarito ou um acessório de montagem estiver danificado, não há problema. Você não terá que interromper a montagem, basta imprimir um novo, em 3D!

Matt Hlavin, CEO da Thogus, explica: “Podemos pegar uma geometria 3D e imprimir, em 3D, a extremidade de um braço que pesa 70–90% menos, em menos de 24 horas. E se o projeto não funcionar, podemos ajustar o arquivo CAD e imprimir novamente.” Outro ótimo exemplo: a lenda dos aspiradores de pó Oreck criou um acessório customizado usando a tecnologia Stratasys FDM de impressão em 3D para uso na inspeção de suas peças fabricadas por moldagem de injeção, antes da produção em massa. O resultado é que um processo de Controle de Qualidade que antes demorava um mês para ser concluído agora é feito em um dia! E a Oreck pode agora criar dispositivos customizados projetados especificamente para posicionar cada Primeiro Artigo para inspeção, com rapidez e perfeição.

Nos próximos dias teremos um breve panorama de como a impressão em 3D está mudando a experiência de produção em seu nível fundamental. Junte-se a nós e obtenha mais informações sobre as Ferramentas Sem Ferramentaria!

ST_Tools-without-tooling_final (1)O post neste blog integra nossa série Ferramentas Sem Ferramentaria, na qual abordamos os benefícios da impressão em 3D no setor de manufaturas. Para ler outros posts desta série, acesse click here.

Este post também está disponível em: Inglês Chinês

Carrie Wyman

Carrie Wyman

Carrie is a technology and 3D printing enthusiast, with a passion for beautiful design.

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