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O futuro da impressão 3D:12 principais conclusões da AM Landscape Digital Conference 2020 da AMFG (Parte 1)


Em abril, AMFG reuniu profissionais de impressão 3D e especialistas em nossa primeira Conferência Digital Additive Manufacturing Landscape 2020, onde compartilhamos perspectivas e percepções sobre o estado atual da indústria.

Os temas comuns da conferência giravam em torno dos esforços contínuos na luta contra a pandemia COVID-19, o papel da impressão 3D nas cadeias de suprimentos e o amadurecimento contínuo da tecnologia, materiais e software de manufatura aditiva (AM).

Para aqueles que não puderam comparecer à conferência, elaboramos este artigo explorando os principais aprendizados da conferência AM Landscape. Você também pode verificar nosso canal no YouTube para assistir a cada uma das apresentações do palestrante online.

1. A indústria continua crescendo





Victoria Akinsowon, Gerente de Marketing Sênior da AMFG, deu início à conferência com ela discurso de abertura que descreveu o estado da indústria de AM em 2020.

Apesar da batalha mundial com a pandemia de COVID-19, a tecnologia de impressão 3D continua sua jornada de industrialização. Além de fatores externos, novos participantes continuam a entrar no mercado de AM, enquanto aquisições e parcerias continuam a florescer em toda a indústria.

O crescimento da indústria é particularmente evidente no próximo infográfico da AMFG sobre Additive Manufacturing Landscape 2020.

Junto com a maturação da indústria, conectividade, tanto nos níveis de máquina quanto de fluxo de trabalho, e a colaboração cresce como temas-chave que impulsionam a indústria.

2. Os materiais são apenas uma peça do quebra-cabeça da impressão 3D



Polímeros de alto desempenho estão criando inúmeras oportunidades para aplicações avançadas de impressão 3D em setores como aeroespacial, médico e automotivo.

Na primeira apresentação da conferência, Brian Alexander, gerente global de desenvolvimento de produtos e negócios da Solvay, mergulhou no desenvolvimento de plásticos de alto desempenho para impressão 3D e na forma como eles desbloqueiam novas aplicações para a tecnologia .

O processo de desenvolvimento de materiais de alto desempenho ‘não é uma jornada fácil’, disse Brian, e requer colaboração em todas as frentes.

‘Existem três partes principais na manufatura aditiva. É como um banquinho de três pernas:você pode ter quantos materiais quiser, mas se não tiver o equipamento e a capacidade de processamento para processá-los, o banquinho vai cair. '



É por isso que a Solvay tem trabalhado para combinar a compreensão do processo e o conhecimento do equipamento nos últimos três a quatro anos, para ser capaz de trazer polímeros de alto desempenho para o mercado.

Hoje, a Solvay é considerada líder de mercado para filamentos PEEK, e a empresa também está desenvolvendo materiais em pó para processos de fusão em leito de pó, como SLS.

Como é importante para saber como processar materiais, também é crucial entender como aproveitar melhor o design para AM.

Nesse ponto, Alexander destacou a necessidade da simulação, que permite aos engenheiros prever como o material se comportará depois de impresso. Os resultados da simulação ajudam a otimizar o projeto de uma peça, com o objetivo final de melhorar suas propriedades mecânicas e prevenir a falha da peça.

Somente combinando o conhecimento sobre os materiais, processos e projeto, é possível abre a porta para um uso mais confiável da impressão 3D em diferentes estágios do ciclo de vida do produto.

3. Software e automação são cruciais para permitir a personalização em massa com impressão 3D


A personalização em massa permite que as empresas produzam lotes de dezenas de itens de maneira econômica, em comparação com os lotes de dezenas de milhões que normalmente são produzidos por meio da produção em massa.



Isso, por si só, é uma mudança desafiadora, mas existe uma tecnologia que permite isso - a impressão 3D.

O próximo apresentador, Timm Kragl, Consultor Sênior da Phanos GmbH, uma empresa de consultoria de impressão 3D, explorou como a impressão 3D permite que as empresas produzam peças personalizadas hoje, o fluxo de trabalho típico e os desafios que isso envolve. Por exemplo, uma questão que surge ao usar a impressão 3D para produzir peças personalizadas é como identificar peças muito semelhantes que foram impressas em uma construção.

Timm Kragl apontou vários caminhos, incluindo a etiqueta impressa, a digitalização 3D e a comparação com o arquivo 3D.

No entanto, também foi observado que diferentes aplicações muito provavelmente exigiriam abordagens diferentes para identificar peças personalizadas e conduzir verificações de controle de qualidade.

De acordo com Kragl, software avançado e automação de fluxo de trabalho serão cruciais para o uso bem-sucedido da impressão 3D para customização de peças. As soluções incluem digitalização 3D, realidade aumentada, o uso de códigos QR e software MES para permitir a transferência e rastreabilidade de dados.

4. Principais pilares de apoio à transição para a produção de aditivos



Na apresentação mais visual da conferência AM Landscape, James Ashby, Gerente de Desenvolvimento de Produção Aditiva para o Reino Unido na Bowman AP, discutiu o que significa usar a impressão 3D para produção.

Ashby argumentou que a fabricação se baseia em quatro pilares:rastreabilidade, repetibilidade, precisão e verificação.

Quando se trata de rastreabilidade, ter um número de série na peça permite à Bowman AP saber quando a peça foi construída, o lote de material que entrou nela, como foi inspecionado e quais parâmetros estavam envolvidos no processo.

Igualmente importante é ter um sistema repetível.

'Se você não está construindo com um sistema repetível, se você está construindo com algo que você precisa ajustar e brinque com, se você não tiver certeza de quais são as mudanças no meio do processo de construção, você está construindo modelos, não peças do cliente ', afirmou Ashby.

O terceiro pilar - precisão - significa tolerâncias exigidas pelo cliente. E, finalmente, um fabricante que usa AM para produção deve ser capaz de verificar os parâmetros de construção, os materiais de volta à fonte e o processo de inspeção.

‘Quando você está colocando coisas no setor automotivo, aeroespacial, militar, órteses, próteses, você deve ser capaz de verificar o que faz. Se não puder, você está fazendo modelos ', disse Ashby.

A mudança para a produção com impressão 3D requer que qualquer fabricante considere estes quatro pilares, e Ashby insiste que somente quando todos os quatro elementos são considerados, você pode alegar que está fazendo peças de produção, não apenas protótipos.

5. A impressão 3D em grandes formatos continua a amadurecer





A impressão 3D em grandes formatos está se destacando como uma solução econômica e flexível para a fabricação de peças grandes. A BigRep é uma empresa que conduz o desenvolvimento de impressoras 3D de polímero de grande formato.

Em sua apresentação, Martin Back, Diretor Administrativo da BigRep, mergulhou em como a empresa apóia as cadeias de suprimentos com suas soluções AM de grande formato.

Auxiliares de produção e padrões de fundição são atualmente as aplicações mais populares para impressoras BigRep 3D. No entanto, cerca de 20 por cento dos clientes da empresa estão usando impressão 3D de grande formato para peças de produção, como caixas eletrônicas e peças de reposição sob demanda para trens.

Um exemplo de peça de produção, destacada por Back, é uma caixa plástica para transporte de diferentes peças, fabricada para a Airbus.

Tradicionalmente, a produção dessa caixa é terceirizada, o que leva a longos prazos de entrega e à impossibilidade de produzir sob demanda. A impressão 3D em grande formato resolve esses desafios, oferecendo a capacidade de produzir localmente. Isso significa que as peças podem ser fabricadas sob demanda e os prazos de entrega podem ser reduzidos de várias semanas para apenas alguns dias.

Um avanço notável na impressão 3D de grande formato, particularmente com as soluções da BigRep, foi sem dúvida a introdução da Tecnologia de Extrusão de Medição (MXT).

MXT é uma nova abordagem para extrusão de material plástico que torna o processo muito mais rápido. O sistema MXT supostamente torna as impressoras mais recentes da BigRep cinco vezes mais rápidas do que as máquinas de extrusão atuais e ajuda a alcançar uma precisão muito maior.

Back resumiu sua apresentação dizendo que, embora a impressão 3D em grandes formatos continue a evoluir, o O principal desafio para sua adoção mais ampla continua sendo a falta de especialização.

‘Precisamos tornar mais fácil para as pessoas usarem o aditivo. Precisa se tornar uma ferramenta diária. 'Com isso, Voltar significa que precisamos simplificar a criação de design e os processos de manipulação de dados, entre outras coisas.

‘Aos poucos, estamos chegando lá’, concluiu.

6. O software pode ajudar a eliminar gargalos do fluxo de trabalho de impressão 3D



A transição da impressão 3D para a produção revela não apenas novas oportunidades, mas também muitos novos desafios. Felix Dörr da AMFG esclareceu os gargalos mais comuns no fluxo de trabalho de impressão 3D e como o software pode resolvê-los.

Félix afirma que os desafios do workflow, como a falta de um sistema adequado de solicitação e gerenciamento de projetos, estão sendo enfrentados com sucesso hoje. No entanto, uma área do fluxo de trabalho AM permanece amplamente esquecida - pós-produção e gerenciamento de QA. Muitos fabricantes estão procurando otimizar a capacidade e as taxas de utilização de suas máquinas, produzindo cada vez mais peças.

No entanto, muitas vezes essas peças ainda não podem ser entregues ao cliente. Devido ao gerenciamento de pós-processamento ineficiente e altamente manual, as peças se acumulam durante as etapas de pós-processamento, aguardando nas estações de garantia de qualidade para serem verificadas antes de serem aprovadas e enviadas aos clientes.

'Se você não resolve esses problemas no pós-processamento e no gerenciamento de qualidade, você não tem um fluxo de trabalho sólido no geral ', disse Dörr.



A principal conclusão da apresentação é que, para aproveitar ao máximo o AM, todos os processos e etapas do fluxo de trabalho devem estar conectados e integrados.

Uma grande parte da solução é um software de fluxo de trabalho inteligente, desenvolvido com as necessidades e requisitos da tecnologia AM em mente. Também conhecido como Manufacturing Execution System (MES), esse software auxilia os fabricantes no planejamento, gerenciamento e execução de todos os processos relacionados à produção de AM.

Em sua apresentação, Dörr enfatizou que o software MES não existe no vácuo e seu avanço requer colaborações e padronização da indústria.

‘É importante criar padrões para que tenhamos maneiras fáceis de nos conectarmos às máquinas, a outros pacotes de software e aos fornecedores’, continuou ele. ‘Somente se trabalharmos juntos para criar novos padrões, tornaremos a manufatura aditiva mais atraente para a produção.’

Esta é a Parte 1 dos tópicos da conferência. Fique ligado na Parte 2, que compartilharemos na próxima semana!


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