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Entrevista:Chefe Global de Metais da HP no Impacto do HP Metal Jet


A HP é uma empresa que não é estranha às manchetes:em 2016, ela espalhou ondas pela indústria de impressão 3D com o lançamento de sua tecnologia Multi Jet Fusion.

Marcando a primeira incursão da HP na manufatura aditiva, a nova tecnologia prometia novas possibilidades para a produção de peças de polímero funcionais de nível industrial e protótipos em escala comercial. Agora, dois anos depois, a HP lançou sua mais recente oferta:HP Metal Jet, sua nova tecnologia de impressão 3D para a fabricação de alto volume de peças de metal de nível de produção.

AMFG conversou recentemente com o chefe global da HP Metais, Negócios de impressão 3D, Dr. Tim Weber, para descobrir mais sobre o movimento da empresa em relação aos metais e as implicações mais amplas do HP Metal Jet para a produção de peças finais.

Desativando uma indústria de US $ 12 trilhões


“Desde o lançamento de nosso negócio de plásticos, há dois anos, estamos focados em fornecer uma proposta de valor real para o mercado”, diz Weber. “Se pensarmos na impressão 3D hoje, a tecnologia ainda é usada principalmente para aplicações de prototipagem e produção especial. Se levarmos tudo em consideração - hardware, materiais, software e assim por diante - o mercado provavelmente vale apenas 10 bilhões de dólares. Isso é apenas uma fração dos US $ 12 trilhões que o setor de manufatura em geral vale globalmente. ”

A visão da HP é perturbar o setor de manufatura por meio de suas tecnologias de impressão 3D e isso inclui o setor de manufatura de metal. No entanto, embora o HP Metal Jet faça parte dessa visão, existem desafios que primeiro precisam ser superados. Weber identifica 3 áreas que a HP tem o compromisso de abordar.

“Em primeiro lugar, se quisermos criar um sistema que será usado para produzir milhões de peças, temos que nos certificar de que seja totalmente robusto e resista aos ambientes normais de fabricação. Paralelamente a isso, também precisamos fazer peças que sejam boas o suficiente para serem usadas como peças finais em uma variedade de aplicações. ”

Weber também aponta para os desafios relacionados aos materiais:“ O preço do material é outro fator crucial :os materiais são muito caros e a fabricação gira em torno do custo. Se você tiver um método de produção que forneça uma maneira de produzir peças a um custo menor, a maioria dos fabricantes fará a troca imediatamente. Mas precisamos ter certeza de que os custos gerais de material sejam reduzidos.

“A segunda parte é a seleção do material. Com milhares de plásticos e diferentes ligas metálicas disponíveis, precisamos possibilitar uma abordagem simplificada. É por isso que criamos uma plataforma de materiais aberta para plásticos e metais para permitir isso. ”

O ponto de partida:HP Multi Jet Fusion


Antes de mergulhar no Metal Jet, primeiro vale a pena dar uma olhada na jornada da HP em direção à manufatura aditiva, que começou com sua tecnologia Multi Jet Fusion. O HP Multi Jet Fusion usa um processo de jato de pasta, por meio do qual o pó plástico é espalhado pela cama. Um agente de fusão, projetado para absorver energia infravermelha, é lançado em uma área da peça que precisa ser solidificada usando a tecnologia PageWide da HP. A energia infravermelha é absorvida pelo material, derretendo os plásticos e lentamente construindo a peça.

Até o momento, o portfólio das impressoras HP Multi Jet Fusion inclui as 4200 e 4210, e a empresa anunciou uma versão menor e integrada deste sistema, a série HP Jet Fusion 500/300, que pode imprimir em cores. Notavelmente, Weber relata que um cliente, Forecast 3D nos EUA, está atualmente produzindo peças na casa dos milhões e agora tem 24 impressoras instaladas, funcionando 24 horas por dia, 7 dias por semana.



“Com os plásticos, estamos dando o salto para a produção”, diz Weber. “Nosso objetivo é democratizar a manufatura aditiva, onde os usuários que antes faziam apenas protótipos possam ir direto para a manufatura com exatamente a mesma tecnologia.”

De plásticos a metais




“Os fabricantes de impressoras 3D precisam ter uma economia superior que nos permita competir, não com outras empresas de manufatura aditiva, mas com métodos tradicionais como fundição de investimento, moldagem por injeção de metal e CNC.”


A tecnologia Multi Jet Fusion da HP forneceu a plataforma de lançamento perfeita para o Metal Jet.

No entanto, o movimento em direção à impressão 3D em metal tem seus próprios desafios.

“Porque se trata de fabricação, não de prototipagem, o custo é importante”, diz Weber. “Os fabricantes de impressoras 3D precisam ter uma economia superior que nos permita competir, não com outras empresas de manufatura aditiva, mas com métodos tradicionais como fundição de investimento, moldagem por injeção de metal e CNC. Ao mesmo tempo, temos que garantir que podemos produzir peças de alta qualidade que atendam aos padrões usando a tecnologia. ”

A tecnologia de jato de aglutinante baseia-se no processo Multi Jet Fusion e usa moldagem por injeção de metal ( MIM) pós. Notavelmente, o Metal Jet é considerado até 50 vezes mais produtivo do que as tecnologias comparáveis ​​de aglutinante e sinterização a laser no mercado atual, e é capaz de produzir peças isotrópicas que atendem aos padrões ASTM.

“O que fizemos foi pegar a plataforma Multi Jet Fusion fundamental e reprojetar a impressora para trabalhar com pó de metal em vez de pó de plástico”, explica Weber. “No entanto, em vez de jatear um agente de fusão, nós jateamos um agente de ligação. A tecnologia de tinta HP Látex é o que estamos aproveitando para criar nosso aglutinante porque ela produz peças verdes realmente fortes e não leva muito tempo. ”





“A HP é provavelmente a melhor empresa de impressão digital do mundo. Usamos exatamente a mesma tecnologia, do ponto de vista do jato de tinta, em todas as nossas impressoras. Ao longo de 30 anos, aprendemos como podemos jatear todas essas coisas diferentes usando nossa tecnologia de jato de tinta térmico. Aproveitando essa profundidade de conhecimento, criamos um aglutinante inovador - uma inovação no sentido de que, com a moldagem por injeção de metal, você normalmente tem mais de 10% em peso de aglutinante que precisa ser queimado. No nosso caso, temos menos de 1%, que é uma ordem de grandeza menor, tornando-o mais rápido, de menor custo e muito mais simples de sinterizar. “

Visando a produção em massa, a HP lançou seu sistema com aço inoxidável em primeiro lugar. “Queríamos ter certeza de que aperfeiçoamos um material de ponta a ponta”, explica Weber. “É importante garantir que estabelecemos o controle do processo e atendemos a um conjunto de tolerâncias exigidas. Em breve, expandiremos para outras variações de aços inoxidáveis, como aços de baixo carbono e ligas de aço. Mas como tínhamos que escolher um para começar, optamos pelo 316I, que é um burro de carga na indústria. ”

Weber acredita que a tecnologia proprietária da HP, que alavanca tanto a impressão quanto o encadernador, será a chave para desbloquear uma proposta de valor sustentável para a fabricação de aditivos de metal.


O poder das parcerias estratégicas


Paralelamente ao lançamento, a HP também anunciou várias parcerias estratégicas, com o objetivo de desbloquear totalmente o potencial do HP Metal Jet para peças metálicas funcionais. Um dos parceiros é a GKN Powder Metalurgy , grande fabricante de peças metálicas que produz cerca de 13 milhões de peças por dia. A parceria já resultou em vários clientes industriais importantes, incluindo Wilo , um fabricante líder de bombas e Volkswagen . A HP e a Volkswagen estão implementando um plano plurianual para integrar o Metal Jet em sua estratégia de fabricação.

A colaboração entre a Volkswagen, a GKN Powder Metallurgy e a HP resultou na capacidade de se mover rapidamente para avaliar a fabricação de peças personalizáveis ​​em massa, como porta-chaves individualizados e placas de identificação montadas no exterior.

O plano plurianual da Volkswagen de usar o HP Metal Jet também inclui a produção de peças funcionais de alto desempenho com requisitos estruturais significativos, como manoplas de câmbio e suportes de espelho. Conforme novas plataformas, como veículos elétricos, entram em produção em massa, espera-se que o HP Metal Jet seja aproveitado para aplicações adicionais, como a redução de peso de peças de metal com certificação de segurança.

A segunda parceria notável é Parmatech , que possui 40 anos de experiência em moldagem por injeção de metal. Atendendo principalmente ao setor médico, a parceria oferece uma oportunidade única para a HP penetrar no setor.

“Embora possamos ser a melhor gráfica do mundo, decidimos fazer parceria com aqueles que têm experiência na produção de peças de metal para a indústria”, explica Weber. “Com a GKN, seremos capazes de trabalhar juntos para produzir peças para todos os outros clientes automotivos e industriais. A Parmatech é muito inovadora e a indústria médica representa uma grande oportunidade para o aço. Nosso plano com ambas as parcerias é estabelecer impressoras em seus locais onde eles possam começar a se envolver com seus clientes com o que chamamos de Serviço de Produção de Jato de Metal. ”

A HP planeja usar seu serviço de produção para visar indústrias-chave, que incluem os setores automotivo, médico e industrial.

Olhando para o futuro




Com a HP entrando no mercado de metal AM, como Weber vê a evolução da manufatura aditiva nos próximos 5 anos?



“No final das contas, estamos caminhando para a próxima revolução industrial, onde a manufatura distribuída terá um papel fundamental.”


“Acho que é um momento muito emocionante para a indústria. A impressão 3D esteve focada em prototipagem e produção especial de plásticos e metais por muito tempo, mas agora chegamos a um ponto em que começamos a ver uma adoção mais rápida da tecnologia. Isso só vai continuar quando começarmos a mudança da prototipagem para a fabricação.

“Em última análise, estamos caminhando para a próxima revolução industrial, onde a manufatura distribuída terá um papel fundamental. A capacidade de imprimir o que você precisa, onde e quando você precisa terá enormes implicações para as economias mundiais. A HP tem orgulho de fazer parte desta revolução. ”

O serviço de produção HP Metal Jet, onde os clientes podem fazer upload, testar e qualificar projetos para produção em massa e começar a receber peças, entra no ar no início de 2019 Os sistemas comerciais HP Metal Jet estão programados para lançamento geral em 2020, com um preço inferior a US $ 399.000.

Para saber mais sobre o HP Metal Jet, visite:https://www8.hp.com/us/en/printers/3d-printers/metals.html


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