Empresas de óptica devem usar manufatura híbrida

Não é segredo que, no centro de Nova York, a ótica é um grande negócio. A rica história da área como líderes nos setores de óptica e fotônica significa que temos o privilégio de trabalhar com muitas dessas empresas.

Ao longo dos anos, analisei inúmeros modelos 3D dessas empresas. Sempre fico impressionado com o nível de complexidade e precisão exigidos para fabricar componentes ópticos internos.

Complexidade é a chave

Na maioria das vezes, quando as pessoas pensam em óptica, pensam em lentes transparentes de diferentes formatos e tamanhos. No entanto, as peças mais desafiadoras para fabricantes de ótica tendem a ser componentes de metal complexos usados ​​para segurar as lentes em posições precisas.

Sua complexidade e alta precisão os tornam muito caros para usinar. Isso normalmente é realizado por meio de usinagem CNC de 5 eixos ou EDM (usinagem por descarga elétrica). Ambas as operações tendem a ser muito caras em termos de custos operacionais por hora.

No caso do EDM, a reclamação mais comum que ouço dos engenheiros é a lentidão do processo. No entanto, é a única maneira hoje de alcançar uma precisão incrível e acabamento de superfície.

Para a produção diária, esses desafios são tolerados. Eles se tornam excepcionalmente dolorosos durante a pesquisa e o desenvolvimento. Os novos componentes de metal tornam-se um gargalo para o processo de prototipagem devido ao tempo que levam para usinar internamente. Projetos acabam atrasando - ou pior - as peças são terceirizadas. Quando as peças são terceirizadas, normalmente uma loja cobra de 5 a 10 vezes o custo da matéria-prima.

A fabricação híbrida não se destina apenas à óptica

Uma solução para esses problemas é uma estratégia chamada manufatura híbrida. Este conceito é totalmente novo para muitos engenheiros que estão acostumados apenas com estratégias de usinagem tradicionais.

Primeiro, uma peça com formato quase líquido é impressa em 3D usando uma impressora 3D de metal. Em seguida, uma operação secundária como usinagem de 5 eixos ou EDM irá aprimorar quaisquer recursos críticos para suas dimensões corretas.

Todo o objetivo desta estratégia é reduzir a demanda de tempo na fresa de 5 eixos e máquina EDM. Das muitas conversas que tivemos com empresas de ótica, o tempo nessas máquinas é uma grande preciosidade.

Normalmente, se uma peça de protótipo está sendo feita, ela perde tempo da atividade de produção. É muito raro que uma empresa tenha um EDM extra ou CNC de 5 eixos dedicado ao trabalho de prototipagem.

2 GRANDES vantagens de reduzir o tempo da máquina

Há duas razões para reduzir o caro tempo da máquina, o que é uma grande vantagem.

1. Reviravolta mais rápida do protótipo
   A maioria das empresas com as quais trabalhamos tem um prazo de entrega de 2 a 10 semanas para obter peças de protótipo internamente. Devido à complexidade de tantos componentes usados ​​em ótica, o tempo de espera costuma ser ainda maior.
   
2. Produção Dedicada
   Talvez você seja uma das poucas empresas que não precisa interromper a produção para fazer componentes de protótipo. Se sim, parabéns! Do contrário, cada hora gasta fazendo um protótipo em uma máquina de 5 eixos está custando dinheiro à empresa e ameaçando os prazos de entrega. O tempo de usinagem de cinco eixos é normalmente avaliado em $ 150- $ 500 / h.

Para ser completamente claro (piada de óptica?), Uma estratégia de manufatura híbrida para fazer protótipos não fará sentido para muitas indústrias. No entanto, PODE funcionar para indústrias como óptica e dispositivos médicos. Isso ocorre porque eles geralmente precisam de peças de metal relativamente pequenas e muito complexas. O nível de complexidade exigido é a chave para viabilizar essa estratégia.

Principais conclusões

A manufatura híbrida que aproveita a impressão 3D e a usinagem tradicional pode acelerar os processos de prototipagem. As empresas de óptica estão idealmente posicionadas para tirar vantagem dessa estratégia devido à complexidade das peças de que precisam fabricar.

Se você estiver interessado em aprender mais sobre como a impressão 3D de metal pode ajudar a criar componentes de metal complexos, confira este estudo de caso do Alpha Precision Group.

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Sua empresa produz peças de metal pequenas ou complexas? Leia sobre como o Alpha Precision Group incorporou a impressão 3D de metal para economizar 83% em relação aos custos de fabricação padrão.
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