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Custos com usinagem de protótipos de hélice de helicóptero são reduzidos em 70% com os núcleos solúveis impressos em 3D da Stratasys

Por mais de 30 anos, a Automated Dynamics vem trabalhando junto aos clientes para criar estruturas compostas inovadoras, utilizando equipamento de automação de alto desempenho, atendendo algumas das maiores demandas de produção nas indústrias aeroespacial, automotiva, de defesa e de petróleo. Trabalhando com a Impressão em 3D Stratasys baseada em FDM (Fused Deposition Modeling), a equipe utilizou uma aplicação de núcleo solúvel impresso em 3D para produzir um protótipo robusto composto de uma hélice de helicóptero, economizando de 60 a 70% dos custos no processo de usinagem.

Resumo Executivo:

  • Núcleos sacrificiais feitos de cerâmica tradicional ou material metálico resultavam em custos com ferramental altíssimos
  • A aplicação em núcleo solúvel impresso em 3D entrega um protótipo robusto composto de uma hélice de helicóptero, economizando de 60 a 70% dos custos com usinagem
  • A manufatura aditiva permite novos níveis de complexidade não obtidos anteriormente

De acordo com o Vice-Presidente de Vendas e Marketing da Automated Dynamics, Ralph Marcario, a equipe de engenharia descobriu que núcleos sacrificiais feitos de cerâmica tradicional ou material metálico resultava em altíssimos custos com usinagem. Além disso, eles não conseguiam atingir o nível de complexidade possível com a manufatura aditiva. Então, quando um grande cliente aeroespacial fez um pedido urgente de uma hélice de 120 cm para um helicóptero, os engenheiros da Automated Dynamics recorreram aos núcleos solúveis FDM.

Como Funciona

soluble cores automated dynamics
A Automated Dynamics utilizou núcleos solúveis FDM (em marrom, no fundo) para desenvolver uma hélice de 120cm para um helicóptero, reduzindo os custos com usinagem de 60 a 70%

O processo tedioso e com vários passos dos núcleos sacrificiais exigem, não raro, usinagem em concha e processos ligação, resultando em peças frágeis, geometrias limitadas e longos tempos de execução. De outro lado, os núcleos solúveis FDM Stratasys permitem que os fabricantes obtenham peças complexas mais rapidamente, com custos indiretos ou difíceis e limitados processos de remoção. Ao converter os materiais para o processo normal de impressão em 3D, o suporte do modelo é impresso em 3D usando material termoplástico, enquanto o núcleo é feito com suporte solúvel quebrável. Depois que o suporte termoplástico é removido, o material composto desejado é coberto e curado sobre a peça solúvel e colocado em água para dissolução do núcleo.

A ferramenta da hélice de helicóptero foi impressa em 3D pelo revendedor Stratasys CADimensions, em seu Sistema de Produção em 3D Fortus 400mc. O suporte solúvel SR-100 foi escolhido por sua capacidade de suportar ambientes em altas temperaturas (até 120° C) durante o processo de cura. A peça composta foi dissolvida em 24 horas pela Stratasys Direct Manufacturing, uma divisão da Stratasys e um dos principais centros de serviços de manufatura aditiva. No total, os núcleos solúveis FDM aceleraram o tempo do processo de usinagem de 5 a 6 semanas, conforme geralmente visto na usinagem em metal, para aproximadamente uma semana.

“Sempre há projetos de engenharia importantes que precisam ocorrer quando a usinagem metálica é escolhida, mas no caso da escolha da usinagem com FDM existe menos tempo de trabalho envolvido,” disse John Michasiow, Engenheiro de Design Mecânico e Gerente de Programa designado pela Automated Dynamics. “Em alguns casos, a usinagem metálica pode nem mesmo ser uma opção. Nossa estimativa de economia de custo com usinagem foi de pelo menos 60 a 70%.”

A impressão em 3D mudou radicalmente como várias indústrias pensam e operam. Para a Automated Dynamics, soluções em manufatura aditiva como os núcleos solúveis FDM aprimoraram a capacidade da empresa de superar desafios complexos e entregar resultados mais rápidos.

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Carrie Wyman

Carrie Wyman

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

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