Tecnologia e processos de impressão em metal 3D:um olhar aprofundado

A Quarta Revolução Industrial chegou

Nos últimos 300 anos, a humanidade tornou-se muito boa na fabricação de peças em grande escala. As três primeiras revoluções industriais introduziram alavancagem para aumentar a produtividade em ordens de magnitude. A primeira revolução industrial introduziu a energia a vapor, a segunda entregou o conceito de uma linha de montagem enxuta e a terceira revolução trouxe poder computacional e automação. Estamos agora na quarta revolução industrial, em que a manufatura digital está novamente liberando o poder de alavancagem, permitindo ainda mais capacidade de manufatura. Mas há um problema:produzir baixos volumes de peças, especialmente com alta variabilidade, ainda continua sendo um empreendimento desafiador. O fator limitante é mais uma vez um único ser humano necessário para configurar, fixar, programar e operar peças especiais. Todos os avanços industriais até agora não foram capazes de fornecer a mesma alavancagem nesses cenários isolados.

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Uma solução para o problema de uma peça única

Acesse a impressão 3D funcional do Markforged. Pela primeira vez, há uma alternativa aos métodos de fabricação tradicionais que rendem peças com propriedades adequadas para o uso final. A introdução do processo de impressão 3D de metal ADAM desvendou o problema que atormenta os fabricantes há séculos:como faço para produzir peças únicas com eficiência? A produção de peças de baixo volume e alta mistura é perfeitamente adequada para uma tecnologia de impressão de metal 3D porque todas as barreiras que anteriormente afetavam a fabricação convencional (configuração, fixação, programação, etc.) são amplamente eliminadas. Agora, uma programação de fabricação complexa pode ser gerenciada remotamente por meio de uma solução de software baseada em nuvem, controlando uma frota de impressoras em várias geografias. Estamos entrando na era da manufatura distribuída com impressão 3D, da mesma forma que a computação discretizada revolucionou o mundo há mais de 20 anos.


A impressão 3D em metal não é nova e certamente não foi inventada pela Markforged - então, por que agora? O processo de impressão ADAM metal 3D representa um avanço tecnológico revolucionário que reduz a barreira de entrada por um fator de 10 em comparação com outras tecnologias de impressão em metal. Isso significa que o custo do equipamento é menor, os requisitos da instalação são menores e - mais importante - as peças produzidas com essa tecnologia são drasticamente mais baratas. Com materiais como aço inoxidável 17-4 PH, aço para ferramentas A2, aço para ferramentas H13 e, em breve, Inconel 625 e Titanium 6Al-4V, é fácil ver por que essa tecnologia está virando cabeças na indústria. As empresas de manufatura estão agora buscando tecnologias de aditivos de metal para complementar ferramentas, acessórios, prototipagem funcional e produção de peças de baixo volume. Nunca foi tão fácil produzir peças de metal únicas.

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Como funciona o processo ADAM

O processo de impressão de metal ADAM é baseado em 50 anos de práticas de moldagem por injeção de metal (MiM). Em vez de usar um molde (que por si só requer tempo e esforço significativos para produzir), o processo ADAM usa uma impressora 3D para obter a geometria de estado verde inicial. Isso é realizado por um método de impressão FFF (Fused Filament Fabrication) ou extrusão usando um filamento especial composto de partículas de metal e dois agentes de ligação. Uma vez que a peça é impressa, ela é colocada em uma lavagem com solvente, onde uma parte do agente de ligação é removida passivamente. Esta etapa de lavagem é um processo em lote, portanto, várias peças podem ser processadas de uma vez. Quando a peça estiver totalmente lavada, conforme indicado por uma redução de massa desejada, ela é colocada em um forno. Este forno passará por um ciclo de automação e aumentará a temperatura para primeiro queimar o agente de ligação remanescente e, em seguida, sinterizar totalmente as partículas de metal. É importante notar que o forno também é um processo em lote, portanto, várias peças (da mesma metalurgia) podem ser executadas de uma vez. O resultado final é uma peça de metal pronta para usar que pode ser posteriormente processada, se necessário.



No entanto, nem todas as peças são ótimas candidatas para o processo de impressão 3D ADAM. No final das contas, esta é uma ferramenta, e algumas ferramentas são mais adequadas para certas tarefas (pense em um torno versus uma fresa). Existem restrições de tamanho e geometria com a tecnologia que devem ser respeitadas para produzir peças de sucesso. As peças mais adequadas são projetadas com o processo em mente - essa prática é mais comumente conhecida como DfAM (Design for Additive Manufacturing). Um ótimo exemplo disso é o invólucro do atuador Stanley Black &Decker apresentado abaixo. Quando os usuários trabalham dentro das diretrizes, o processo ADAM se destaca na produção de peças de metal para aplicações de ferramentas para dar suporte a locais de manufatura aditiva, peças de baixo volume e alta mistura, bem como protótipos funcionais.

A 4ª revolução e o futuro da manufatura

A quarta revolução industrial da manufatura digital já está mudando o panorama da manufatura. A introdução da impressão 3D de metal discretizado está permitindo que as empresas resolvam o antigo problema da produção econômica de peças de alto volume e baixo volume. O processo de impressão ADAM metal 3D da Markforged é a tecnologia de impressão em metal de menor custo e mais fácil de usar do mercado para atender a essa necessidade. A oferta abrangente da Markforged - incluindo software de classe mundial e uma gama completa de recursos de materiais de grau de engenharia abrangendo plásticos, compostos e metais - significa que os clientes são capazes de resolver uma ampla gama de problemas que tradicionalmente os atormentam.


Se você estiver interessado em aprender mais sobre o processo de impressão ADAM metal 3D e a impressora Metal X da Markforged, solicite uma demonstração do produto em nosso site.