A evolução da indústria 4.0 está cada vez mais visível e os desafios para otimizar sua produção seguem exigindo a utilização de novas tecnologias. É, por exemplo, o caso da demanda por peças de plástico.
Após uma ligeira desaceleração em 2020 devido à pandemia mundial, as projeções atuais para o setor apontam para um crescimento anual composto de 8%, atingindo US $ 1,2 trilhão em 2023. Uma das tecnologias que os fabricantes utilizam para atender a essa demanda de produção é a impressão 3D, ela oferece uma maneira para as empresas automotivas, produtores de bens comerciais e fabricantes de produtos de consumo criarem peças de produção de plástico, sendo que outras tecnologias, como a moldagem, não atendem satisfatoriamente as exigências de resistência, tempo, custo, entre outros fatores.
Uma forma de atender essas exigências é através da Manufatura Digital Direta ou DDM (Direct Digital Manufacturing), conceito que trata de componentes que são fabricados camada por camada, de forma aditiva, sem moldagem, fundição ou usinagem. As oportunidades e vantagens do DDM são extensas e muitas empresas estão apenas começando a perceber o impacto positivo que o DDM pode ter em seus negócios. Por isso, nunca fez tanto sentido falar sobre substituição ou fabricação de peças finais utilizando a manufatura aditiva, com tempos e custos otimizados, a implementação da tecnologia se torna facilmente viável.
Benefícios da manufatura aditiva com DDM:
- Implementação rápida – A natureza “On Demand” da tecnologia permite que você chegue ao mercado mais rapidamente.
- Baixo gasto de capital – peças construídas diretamente de dados digitais, sem necessidade de ferramentas.
- Complexidade ilimitada – Construir em camadas permite liberdade ilimitada em seu projeto.
- Liberdade para redesenhar – sem penalidades durante a produção, quando as alterações são necessárias.
- Consolidação de peças – Combine vários componentes em um.
- Fabricação de curto prazo – DDM é uma solução ideal quando você precisa de apenas alguns milhares de peças.
- Inovação – os designs não são mais limitados pelas restrições das técnicas tradicionais de fabricação.
A tecnologia SAF (Selective Absorption Fused), trouxe ainda mais perto da manufatura aditiva à fabricação de peças finais, desta vez, somando a alta produção aos seus benefícios. Com um volume de impressão de 19200mm³ e um tempo máximo e impressão de 10,5 horas, as possibilidades são incontáveis.
A SAF usa um Fluido de Alta Absorção HAF sensível a infravermelho para fundir partículas de pó de polímero em camadas discretas para construir peças. Ele usa gerenciamento de pó Big Wave™, uma tecnologia proprietária que inclui distribuição de pó em um leito, onde cabeças de impressão piezoelétricas de nível industrial jorram o fluido nas áreas prescritas para criar cada camada da peça. Isso é seguido pela exposição à energia infravermelha, que faz com que as áreas com HAF derretam e se fundam. A sequência é repetida até que as peças sejam concluídas. Algumas características exclusivas são:
- Densidade de agrupamento de peças
Graças à arquitetura da tecnologia SAF, é possível realizar o agrupamento do volume das peças com uma densidade padrão de até 12%, em oposição à densidade de 6 a 10%, mais comum nas Impressoras 3D PBF. A densidade de agrupamento se traduz diretamente em mais peças por impressão ou lead time mais rápido.
- Material
Para a plataforma de produção da série H, a Stratasys usa materiais certificados de terceiros. O material inicial para o H350 é o Stratasys High Yield PA11, um plástico de base biológica feito de matérias-primas renováveis provenientes de óleo de rícino sustentável. Em última análise, a Stratasys planeja usar uma ampla gama de materiais poliméricos certificados, graças à versatilidade da tecnologia SAF.
- Programas
Os clientes do H350, que reconhecem a importância da conectividade de negócios para escala e eficiência de produção, poderão integrar a impressora aos sistemas da fábrica usando o padrão MT Connect. Os clientes também poderão usar aplicativos de software como Materialize’s Magics, Siemens NX e PTC Creo com o Stratasys Build Processor. Além disso, a Stratasys oferecerá suporte para GrabCAD Print no futuro para prontidão de fabricação. (Para saber mais sobre a tecnologia SAF click aqui).
Desafio:
Na manufatura Aditiva, o PA12 é o material de referência para a prototipagem e é frequentemente solicitado porque é bem conhecido. PA12, no entanto, não é amplamente utilizado na fabricação tradicional porque suas propriedades limitam seu uso em aplicações onde a resistência ao impacto, a ductilidade e o alongamento na ruptura são importantes.
Solução:
O H350 processa PA11 facilmente e pode oferecer peças com propriedades como maior impacto em comparação com PA12. O H350 com Stratasys High Yield PA11 fornece peças com um acabamento de superfície liso que pode ser acabado usando uma ampla gama de métodos, como pintura por spray, alisamento por vapor, shot peening, etc. Ele pode atender melhor aos requisitos de uma gama mais ampla de aplicações em comparação com o PA12, além de ser um substituto simples para muitos outros.
Peças com componentes moveis
Desafio:
A fim de produzir dobradiças e clipes robustos e úteis, os conjuntos geralmente são necessários nos métodos de fabricação tradicionais e, muitas vezes, são necessários até mesmo na fabricação aditiva, onde o PA12 é especificado. Produzir uma peça com mais liberdade de movimento, como dobradiças, clipes ou caixas, mas em uma única peça, tem sido um desafio.
Solução:
O H350 com alto rendimento PA11 pode fornecer peças com melhor ductilidade e alongamento na ruptura em comparação com PA12. Pode atender melhor os requisitos de aplicações como clipes, caixas, respiros, dutos e conectores, principalmente em comparação com peças feitas com PA12, possibilitando peças funcionais de 1 peça.
Peças robustas e de grande volume
Desafio:
Peças pesadas / volumosas representam um desafio com precisão devido à expansão térmica de um grande volume. As peças fortes representam um desafio devido à necessidade de colocar grandes quantidades de energia na fusão.
Solução:
H350 alimentado por tecnologia SAF, jatos Fluido de Alta Absorção (HAF) através das cabeças de impressão a jato piezo finamente controladas, permitindo um controle rígido do processo de fusão fornecendo peças fortes e precisas. Ele pode até mesmo lidar com aquelas partes grandes e volumosas que podem estar sujeitas a pele de elefante ou casca de laranja com outras tecnologias.
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