Manufaturação industrial
Internet das coisas industrial | Materiais industriais | Manutenção e reparo de equipamentos | Programação industrial |
home  MfgRobots >> Manufaturação industrial >  >> Manufacturing Technology >> impressao 3D

A impressão 3D está pronta para a produção da peça final?


Uma das maiores tendências na fabricação de aditivos na última década foi a mudança da prototipagem rápida para a produção. Embora a impressão 3D ainda seja comumente vista como uma solução de prototipagem rápida de nicho, a mudança da tecnologia da prototipagem para as peças de uso final está bem encaminhada. Como, então, os fabricantes podem começar a fazer a transição da prototipagem rápida para a produção final de peças com impressão 3D? E quais desafios precisam ser superados para tornar este AM uma solução totalmente viável para a produção de peças finais?

Os benefícios da impressão 3D para produção de peças finais


A impressão 3D tornou-se uma ferramenta inestimável para o desenvolvimento de produtos e validação de design, oferecendo uma maneira rápida e econômica de produzir protótipos conceituais e funcionais sem a necessidade de ferramentas caras. No entanto, os benefícios da tecnologia vão muito além desse escopo limitado.

Os desenvolvimentos em tecnologias aditivas significam que os fabricantes devem agora considerar as maneiras pelas quais podem utilizar a impressão 3D para auxiliar na produção em massa. Embora os métodos convencionais de manufatura subtrativa, como moldagem por injeção e fundição, sejam ideais para a produção de grandes quantidades de peças idênticas, eles são limitados para certas aplicações, como peças personalizadas e produtos que precisam ser produzidos em baixos volumes.

Claramente, não se espera que a impressão 3D substitua esses métodos tradicionais de fabricação tão cedo, mas a tecnologia oferece vantagens claras para as lacunas que eles não podem preencher.

Produção de baixo volume

Quando se trata de produção de baixo volume, por exemplo, a impressão 3D torna-se uma opção viável e economicamente viável. A capacidade de ir do design digital à produção significa que podem ser criados produtos complexos que, de outra forma, seriam impossíveis e proibitivamente caros de fabricar usando métodos tradicionais. Essa maior liberdade de design permite que os fabricantes ultrapassem os limites da inovação e tragam produtos novos e inovadores ao mercado com muito mais rapidez.

Um dos exemplos mais famosos de impressão 3D usado dessa forma é o jato LEAP bico de combustível da GE. Em vez de produzir as 18 peças separadas necessárias para o bico separadamente, com a impressão 3D, o bico pode ser produzido em apenas uma peça - sendo 25% mais leve que seu antecessor.

Personalização em massa

Personalização é mais do que apenas uma palavra da moda; é uma realidade do cenário de consumo de hoje. Com os consumidores esperando serviços e produtos cada vez mais personalizados, os fabricantes enfrentam o desafio de atender a essas demandas de forma eficaz. Aqui, a impressão 3D oferece a solução ideal:uma maneira econômica de produzir em massa produtos sob medida para as necessidades de cada cliente. A BMW é apenas uma empresa que usa a tecnologia desta forma, com seu serviço de personalização para sua linha de carros MINI. Os clientes podem selecionar recursos personalizados, como maçanetas ou partes da placa lateral, que são personalizados de forma adicional.

Cadeias de abastecimento mais enxutas A impressão 3D oferece dois benefícios revolucionários para cadeias de suprimentos mais enxutas e simplificadas. Em primeiro lugar, os fabricantes podem usar a impressão 3D para passar do modelo de manufatura “feito para estoque” para “feito sob encomenda”. Isso elimina a necessidade de manter estoque extra, reduzindo significativamente os custos de estoque. Em segundo lugar, com a capacidade de fabricar produtos sob demanda, a produção pode se aproximar dos consumidores, acelerando a entrega e otimizando a cadeia de suprimentos. Os estoques digitais, na forma de arquivos CAD, aliados à produção localizada, podem, portanto, transformar a gestão da cadeia de suprimentos dos fabricantes.

Passando da prototipagem para as partes finais?


Grandes avanços em tecnologias aditivas na última década tornaram a impressão 3D para a produção de peças finais mais do que uma possibilidade distinta. No entanto, para que a mudança para a produção de baixo volume seja realmente feita, avanços em software, processos, materiais e hardware ainda precisam ser feitos. Embora muito disso já esteja acontecendo, ainda levará algum tempo para que o AM seja adotado em massa como uma tecnologia de manufatura. Aqui estão alguns dos desafios que precisam ser superados:

Processos de fluxo de trabalho Muitos OEMs que estão começando a explorar o caso de uso de AM para peças de uso final carecem da infraestrutura de software para criar um processo de manufatura aditiva escalonável. Como AM é único em seus requisitos, as soluções padrão de PLM e MES não são suficientes para garantir um processo de produção bem oleado. As coisas carecem de otimização de arquivos - incluindo reparo e conversão de arquivos - a programação da máquina e a otimização de construção exigem um software de gerenciamento de fluxo de trabalho dedicado que pode agilizar os principais estágios de produção e garantir um processo de produção repetível.

Velocidade
Outro desafio para a impressão 3D em escala industrial tem sido a velocidade dos sistemas de hardware, embora desenvolvimentos recentes possam mudar isso. Por exemplo, diz-se que a série de impressoras 3D da Desktop Metal tem uma velocidade 100x mais rápida do que os sistemas baseados em laser. Essas máquinas AM de metal são projetadas para alto rendimento de peças de metal complexas. A HP é outra empresa que busca expandir a impressão 3D para lotes maiores de peças finais; suas impressoras Multi Jet Fusion 3D são notáveis ​​pela alta velocidade e precisão, permitindo a produção econômica de até 110.000 peças.

Confiabilidade do processo e controle de qualidade
Uma diferença fundamental entre as necessidades de prototipagem rápida e a produção de peças finais é que a qualidade da peça e a repetibilidade do processo são fatores muito mais importantes para o último. Para aplicações exigentes como aeroespacial e médica, onde a qualidade das peças é de extrema importância, por exemplo, é fundamental que os processos possam ser repetidos e a segurança garantida. Por muitos anos, garantir um processo de produção de manufatura aditiva repetível tem sido um desafio, e um desafio que muitos fabricantes ainda enfrentam.

No entanto, estão a ser feitos progressos nesta área. Por exemplo, empresas como a Expanse Microtechnologies estão contribuindo para a padronização de processos por meio de tecnologia avançada de tomografia computadorizada. E recentemente, o Additive Manufacturing Standardization Collaborative (AMSC) foi estabelecido para acelerar o desenvolvimento de especificações e padrões de fabricação de aditivos em toda a indústria.

Olhando para o futuro


Os fabricantes estão reconhecendo cada vez mais os benefícios da impressão 3D para peças de uso final, com gigantes industriais como a Siemens e a BMW investindo pesadamente em instalações de AM para impulsionar a produção em escala. Diante disso, as empresas estão cada vez mais procurando maneiras de integrar a tecnologia em suas operações de manufatura mais amplas. Embora a impressão 3D não vá competir com os métodos de fabricação tradicionais, ela tem o potencial de transformar a maneira como certas peças e produtos são produzidos nesta nova era de digitalização. Os fabricantes, portanto, precisam de um plano estratégico e um roteiro para a implementação da manufatura aditiva, cobrindo todas as partes do processo, desde o projeto até a produção e pós-processamento.


impressao 3D

  1. Limpeza sem estresse para impressão FDM
  2. 6 Considerações importantes de projeto para impressão 3D em metal
  3. A indústria da construção está pronta para a impressão 3D? (Atualização de 2020)
  4. Por que Origin One é usado para peças de produção de impressão 3D
  5. Criação de arquivos STL com múltiplos corpos para impressão 3D
  6. Como posicionar seu modelo para impressão 3D
  7. Impressão 3D para produção:Estamos perdendo essa coisa
  8. Aplicativos de impressão 3D de metal (Parte 2)
  9. Você está pronto para uma fábrica inteligente?
  10. 10 materiais mais resistentes para impressão 3D