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Tendências de impressão 3D em 2018:O que causou um impacto neste ano?


Até agora, 2018 foi um ano positivo para a impressão 3D. Com os avanços tecnológicos em todo o escopo de software, hardware e materiais, a indústria se afastou firmemente da campanha publicitária do início de 2010 para fornecer avanços significativos para a produção industrial. Com a indústria avaliada atualmente em mais de US $ 7 bilhões (de acordo com o Relatório Wohlers de 2018), a impressão 3D industrial não apenas consolidou seu valor no desenvolvimento de produtos e prototipagem rápida, mas também está ganhando uma posição mais forte na produção de peças finais.

Em janeiro, fizemos algumas previsões sobre como a impressão 3D evoluiria em 2018. Mas onde estamos hoje? Estaremos dando uma olhada nas tendências que surgiram nos últimos meses.

1. A impressão 3D em metal continua a crescer




Este ano, a revisão anual de tecnologia do MIT incluiu a impressão 3D de metal como uma das dez principais tecnologias inovadoras de 2018. Mas a tecnologia sobreviveu ao hype?

Desenvolvimentos recentes na tecnologia certamente viram metal 3D a impressão é reconhecida tanto como método de prototipagem quanto como método de produção. E parece que a taxa de adoção continuou em sua trajetória de crescimento, com as vendas de sistemas AM de metal tendo um crescimento de 80% no ano passado, de acordo com o Relatório Wohlers de 2018.

Acessibilidade, velocidade e qualidade das peças ainda são os principais desafios enfrentados pela produção de aditivos de metal. No entanto, 2018 viu a introdução de uma nova classe de sistemas e processos de impressão 3D de metal industrial de baixo custo. Essas novas soluções, como a tecnologia ADAM da Markforged ou a tecnologia de impressão Joule da Digital Alloys, prometem tornar a manufatura aditiva de metal mais acessível, com maior foco na qualidade e velocidade. Tornar a impressão 3D em metal menos cara e mais fácil de usar significará apenas que mais empresas poderão se beneficiar da tecnologia a longo prazo. A tecnologia de jato de metal aglutinante é outra área de foco, com máquinas sendo desenvolvidas para cumprir a promessa de alta velocidade, baixo custo e escalabilidade para a produção. Por exemplo, a HP anunciou recentemente planos de passar para a impressão 3D de metal com o lançamento de seu HP Metal Jet. Curiosamente, o sistema, que afirma ser 50 vezes mais rápido do que outros métodos de impressão 3D baseados em laser, foi lançado com foco na produção desde o início.

A GE Additive, que desenvolveu sua própria máquina Binder Jetting no ano passado, acredita que as soluções Binder Jetting são capazes de interromper as tecnologias existentes, como fundição no setor aeroespacial, automotivo, de energia e saúde.

“As empresas estão comprando uma quantidade maior de sistemas AM de metal para atender às suas necessidades de produção. Nos últimos anos, várias empresas compraram um ou dois sistemas para testar e qualificar o processo e os materiais. Agora, as empresas estão adicionando sistemas de produção, o que requer muito mais capacidade. ”

Terry Wohlers

2. Maior escolha de materiais






De metais a plásticos e cerâmicas, a inovação de materiais é uma das áreas de crescimento mais rápido na fabricação de aditivos. Empresas, tanto startups quanto empresas químicas globais, estão agora entrando no espaço de AM com novas ofertas de materiais para atender às necessidades de aplicações específicas. Somente neste mês, a empresa química francesa Arkema lançou uma plataforma comercial para expandir sua gama de materiais de impressão 3D. A gama de materiais SLS disponíveis, por exemplo, expandiu-se significativamente este ano para incluir novos tipos de nylon, bem como pós à base de PEBA e PEKK. Outra adição interessante à paleta de material de impressão 3D são os termoplásticos de alto desempenho, que são cada vez mais solicitados para aplicações de engenharia.

Embora os plásticos ainda representem a maior parte do mercado de materiais, o uso de materiais metálicos tem aumentado, em linha com o aumento da adoção de tecnologias de metal AM. O último relatório de estado da indústria de Sculpteo revelou que o uso de metais saltou de 28% em 2017 para 36% este ano, novamente apontando para uma maior adoção da impressão 3D de metal para produção. À medida que a demanda por impressão 3D cresce, também aumenta a necessidade de materiais adequados de alto desempenho. No entanto, o custo dos materiais continua a ser um desafio para o setor de materiais - que só pode ser superado com parcerias mais estratégicas para impulsionar o crescimento e reduzir custos.

3. Novo foco em automação


Indiscutivelmente, 2018 pode ser visto como o ano em que o valor da automação para a produção de AM foi finalmente reconhecido. A automação terá um papel fundamental ao impulsionar a manufatura aditiva para a produção de peças finais, ajudando a otimizar os processos de produção, reduzir as operações manuais e alcançar um alto nível de eficiência.

Em 2018, o software surgiu como um componente intrínseco neste processo. Para que a manufatura aditiva seja integrada aos fluxos de trabalho de manufatura, é necessário um alto nível de conectividade entre as máquinas e a capacidade de coordenar esses processos. O software de automação de fluxo de trabalho, como o AMFG, permite que as empresas alcancem isso automatizando e coordenando cada estágio do processo de produção de aditivos, desde a impressão de pedidos até a preparação de arquivos e controle de pós-processamento. Além disso, novas soluções estão sendo desenvolvidas para agilizar ainda mais o processo de produção, de sistemas robóticos inteligentes a uma variedade de alternativas de pós-processamento automatizado. Por exemplo, a Lockheed Martin desenvolveu recentemente a robótica de impressão 3D baseada em IA em colaboração com a Marinha dos Estados Unidos para otimizar a produção de peças complexas em locais remotos. Os robôs multi-eixo usarão feixes de laser de alta potência para depositar metais, enquanto os algoritmos de aprendizado de máquina permitirão monitorar, controlar e ajustar automaticamente os parâmetros do processo de impressão - alcançando assim uma produção mais simplificada para peças de metal complexas. Soluções automatizadas de pós-processamento também estão surgindo para agilizar alguns dos aspectos mais demorados da impressão 3D, como remoção de suporte e acabamento de superfície. PostProcess Technologies oferece essas soluções para peças de plástico e metal, com seu novo sistema DECI Duo realizando a remoção do suporte e acabamento de superfície na mesma unidade.

“No momento, existem vários processos que fazem uso intensivo do trabalho humano dentro da AM. A automação pode ajudar de várias maneiras - pode ser tão simples quanto decidir para onde as peças irão na plataforma de construção usando software de automação ou calcular o tempo de construção automaticamente. Poderíamos até automatizar a simulação do acabamento superficial que será criado dependendo da orientação que você usar. ”

Professor Ian Campbell (Loughborough University)


4. Avanços em software de simulação e design


Juntamente com o hardware e os materiais, o software é o terceiro elemento crucial em um processo de manufatura aditiva de sucesso. Do design ao monitoramento e pós-processamento do processo, o software de impressão 3D permite maior eficiência, confiabilidade e qualidade. Graças à inovação contínua nesta esfera, a gama de software aumentou significativamente este ano.

O software de simulação, por exemplo, está desempenhando um papel cada vez mais importante na impressão 3D, particularmente na impressão 3D de metal. A adoção da tecnologia de impressão 3D de metal pode ser uma curva de aprendizado íngreme para muitas empresas e a simulação do processo pode ajudar a minimizar as taxas de falha e otimizar a produção, ao mesmo tempo que dá aos engenheiros uma melhor compreensão e controle do processo.

O design generativo é outra área que teve um desenvolvimento impressionante no ano passado, com ferramentas de design generativas ajudando a resolver problemas complexos de engenharia de design. Em particular, o novo software de design generativo inclui cada vez mais algoritmos baseados em IA para produzir uma ampla gama de alternativas de design, definindo parâmetros-chave, como peso e resistência de uma peça, opções de material, etc. A ferramenta de design generativo de Partes Vivas da Desktop Metal é um exemplo. , e os fabricantes de todos os setores estão experimentando uma combinação de design generativo e manufatura aditiva para criar novas soluções de manufatura inovadoras.

5. Foco renovado na segurança AM


Propriedade intelectual e proteção de dados continuam a ser um grande ponto de discussão na comunidade de impressão 3D. O recente surto de soluções para garantir a segurança de designs 3D e produtos impressos em 3D não é, portanto, surpreendente.

Da tecnologia Blockchain às plataformas de proteção IP e métodos de criptografia QR, 2018 viu um aumento nas soluções de segurança para manufatura aditiva. A empresa dinamarquesa Create it REAL, por exemplo, desenvolveu uma plataforma de criptografia de impressão 3D para impressoras 3D FDM, em uma tentativa de resolver questões em torno de direitos autorais. Por meio de um chip de processamento, a plataforma permite aos usuários imprimir arquivos 3D sem ter acesso ao arquivo 3D original, evitando que usuários não autorizados modifiquem o arquivo original.

6. Maior colaboração e investimento




Finalmente, outra tendência positiva que vemos ganhando força é a colaboração contínua entre os fabricantes, usuários finais e instituições de pesquisa para avançar nas áreas de hardware, software e materiais. Ao combinar seus esforços, as empresas podem acelerar a adoção da impressão 3D, desenvolvendo um sistema otimizado e mais fácil de integrar.

Expandir a especialização em AM desta forma também pode ajudar a preencher a lacuna existente de habilidades em AM. Por meio da colaboração na indústria e na academia, novos cursos de treinamento e programas universitários podem ser desenvolvidos para preencher essa lacuna.

Por outro lado, algumas das maiores empresas do setor, como Siemens, BMW, Johnson &Johnson e Henkel, para citar alguns, anunciaram grandes investimentos em instalações de pesquisa e manufatura de AM este ano. Em abril, a BMW revelou seu investimento de i € 10 milhões em um novo Campus de Manufatura de Aditivos, que se concentrará na construção de protótipos, produção em série e componentes personalizados. Esses anúncios sinalizam claramente o grande interesse em alavancar tecnologias de aditivos como um método de fabricação viável.

Tendências que moldam o futuro da impressão 3D industrial


Com apenas alguns meses pela frente, 2018 parece ter sido outro bom ano para a comunidade de manufatura aditiva. Melhorias claras em hardware, software e materiais foram e continuam a ser feitas, com mais empresas adotando cada vez mais a tecnologia AM para a produção de ferramentas, peças de reposição e peças finais.

Metal AM é, sem surpresa, uma parte importante desta tendência; e os avanços em software estão ajudando a alcançar processos mais confiáveis ​​e consistentes. Além disso, os esforços de colaboração entre as indústrias continuam a apoiar grande parte do progresso na impressão 3D para ajudar a preencher a lacuna de habilidades de AM e promover a inovação.

Olhando para o futuro, podemos esperar ainda mais oportunidades e avanços no próximo ano , particularmente na área de produção e automação - o que permitirá que a comunidade global de manufatura experimente os verdadeiros benefícios da Indústria 4.0.


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