Produção seriada SAF – Manufatura Aditiva

Manufatura aditiva para produção seriada

Hoje a impressão 3D é um equipamento de manufatura aditiva que consegue auxiliar diversos setores da indústria com a confecção de soluções de forma mais rápida e barata, sem as restrições geométricas da manufatura subtrativa, em casos de modelos com design complexo.

Com isso a tecnologia sempre foi pensada para produção de soluções personalizadas, como dispositivos, protótipos, peças de pequenos lotes entre outras aplicações, tendo sua substituição garantida em caso de quebra ou desgaste do modelo, sem a necessidade de ter em estoque físico, apenas um arquivo na rede de forma digital.

Com isso, a produção seriada com a impressão 3D sempre foi um grande desafio. O custo e tempo de fabricação em relação aos métodos convencionais sempre foram desproporcionais, sendo inviável a utilização das tecnologias para esse tipo de produção.

Alta produtividade com impressão 3D?

Analisando esse desafio, a STRATAYS resolveu desenvolver dois equipamentos que possibilitam imprimir peças em um ritmo elevado, viabilizando a produção seriada com um bom custo benefício.

A ORIGIN ONE, juntamente com a H350 são equipamentos que além de contarem com o sistema de produção, possuem características técnicas que possibilitam entregar ótimos resultados em diferentes aplicações.

SAF – H350

A tecnologia SAF (SELECTIVE ABSORPTION FUSION) é um processo de manufatura aditiva que usa como matéria-prima um polímero em forma de pó. Hoje as máquinas da tecnologia contam apenas com a disponibilidade do PA11, um material que contém alta ductilidade, resistência a impactos e boas propriedades mecânicas que tornam ele ideal para diversas aplicações.

O processo de impressão da tecnologia contém dois cabeçotes, sendo um responsável pela deposição do material em pó no ambiente de impressão e o outro faz a deposição do HAF (HIGH ABSORPTION FLUID) juntamente com a fusão do mesmo. O HAF se trata de um fluido de alta absorção que quando exposto à energia de infravermelho faz a fusão em pequenas camadas do material em pó.

O sistema de produção é simples, o cabeçote primário tem seu gerenciamento de deposição de material no sistema BIG WAVE, realizando a deposição em toda camada em um único ciclo. Pós a deposição, o outro cabeçote faz o jateamento do HAF nas áreas predeterminadas, seguido da exposição da lâmpada de infravermelho acoplada no mesmo que realiza a fusão do polímero criando camada pós, camada o modelo.

As peças são produzidas em grande escala e em um curto espaço de tempo. Apresentando boas características mecânicas, além de conseguirem apresentar o conceito de isotropia juntamente com estanqueidade e a possibilidade de um pós-acabamento. Para se alcançar um melhor visual para o modelo.

Produção seriada SAF

A máquina conta com um volume de impressão de 315 x 208 x 293 mm (X, Y, Z) que quando abastecido por completo consegue ser impresso em um período máximo de 12 horas, demonstrando a velocidade de trabalho que o equipamento consegue entregar, sendo uma ótima alternativa para confecção seriada de médios e grandes lotes.

Imagem 1 – Comparativo ente FDM vs SAF

P3 – ORIGIN ONE

A tecnologia P3 (PROGRAMMABLE PHOTOPOLYMERIZATION) é um outro processo de manufatura aditiva que pode ser utilizado para produção seriada pela facilidade e velocidade que os equipamentos da tecnologia conseguem oferecer.  porém diferentemente da tecnologia SAF não é seu foco principal.

A tecnologia conta com o equipamento ORIGIN ONE para entregar boas características de processo, modelos com acabamentos similares aos de peças injetadas em uma velocidade significativa.

Tendo suas matérias-primas em forma de resina liquida fotossensível, que quando expostas à luz UV conseguem ser curadas. Concretizando a construção do modelo.

Por se tratar de resinas fotossensíveis de níveis industriais, os modelos podem apresentar excelente resistência mecânica, boas resistências térmicas, isotropia, conceito de estanqueidade e um ótimo acabamento superficial.

O equipamento tem disponibilizado diferentes tipos de resinas, cada uma com suas propriedades de processos e comportamento mecânicos, sendo possível até resinas que simulam comportamento de elastômeros e resinas biocompatíveis.

Essa grande variedade de resinas se dá pelo diferente sistema de matérias-primas do equipamento que aceita resinas de parceiros STRATASYS, tendo a possibilidade de utilização de materiais das marcas BASF, HENKEL, LOCTITE entre outras.

O funcionamento do equipamento não apresenta muitas dificuldades, pois se trata de um processo que contém um projetor de luz UV com uma resolução de 4K que dispara as fotos das camadas da peça. Essa projeção em contato com a resina é curada, formando uma camada que é transportada através de uma película flexível fazendo a junção da camada no modelo. A construção do modelo é realizada em uma bandeja removível que fica no sentido oposto do recipiente de resina, fazendo com que a construção do modelo seja realizada no sentido convencional, porém de ponta cabeça.

O equipamento consegue entregar todos esses benefícios e é considerado uma máquina com bom volume produtivo. Seu sistema de construção com o suporte no modelo BREAKAWAY traz a possibilidade de empilhar as peças em uma mesma bandeja de impressão e o seu projetor de construção faz a cura de toda uma camada de uma só vez, trazendo boa velocidade de resposta para o equipamento e a possibilidade de utilização para confecção de médios/grandes lotes.

Imagem 2 e 3 – Bandeja de produção da ORIGIN ONE com modelos agrupados

Alta produtividade com impressão 3D

Os equipamentos H350 e ORIGIN ONE, se mostram eficientes conseguindo apresentar boas resultantes de impressões e a possibilidade de impressão seriada, sendo uma boa alternativa para confecção de médios e determinados grandes lotes, para produção de peças finais. Esse conceito se tornando alcançável com a tecnologia abre possibilidades para maior personalização em um processo produtivo, sendo uma grande tendência no mercado global e uma ótima evolução que a manufatura aditiva conseguiu alcançar, trazendo inovação e melhoria para grande parte dos setores da indústria.