As vantagens da fabricação rápida sobre os métodos tradicionais de fabricação

Quando se trata de produção em massa, os métodos tradicionais de fabricação ainda reinam sobre outras técnicas de produção. No entanto, a fabricação e a prototipagem rápidas tornaram-se parte integrante do processo de design e produção, ajudando as empresas a atualizar seus conceitos de maneira rápida e econômica.

A fabricação rápida geralmente é centrada em fabricação aditiva (mais popularmente conhecida como impressão 3D), fundição a vácuo, usinagem CNC e ferramental rápido, e é elogiada por sua capacidade de fabricar rapidamente uma peça ou produto físico a partir de um modelo CAD 3D.

No passado, a fabricação rápida era reservada principalmente para prototipagem e testes, pois as várias tecnologias eram incapazes de produzir grandes volumes de maneira econômica. Mas os avanços recentes em materiais, tolerâncias, preços e velocidade tornaram uma opção de fabricação mais viável.

Na 3ERP, oferecemos vários serviços rápidos de fabricação e prototipagem que ajudarão você a fabricar seus produtos ou peças o mais rápido possível. Ao fazer isso, você pode colocar seu projeto no mercado o mais rápido possível, o que, por sua vez, resultará em menos custos indiretos e maiores lucros.

Quando comparada à fabricação tradicional, a fabricação rápida provou ser a opção mais viável para muitos designers, engenheiros e empresas. Além disso, usar uma mistura de ambas as técnicas pode oferecer o caminho mais prático para conceituar seus projetos em realidade.

Mas ainda há uma série de vantagens que a fabricação rápida possui sobre a fabricação tradicional (e vice-versa), e conhecê-las permitirá que você navegue pelo processo de desenvolvimento do produto sem gastar muito ou perder muito tempo.

Vamos dar uma olhada nas várias vantagens que a fabricação rápida possui sobre as técnicas tradicionais e também quando você deve integrar essas tecnologias em seu próprio fluxo de trabalho.

Vantagens da fabricação rápida:fabricação aditiva

Talvez a forma mais popular e amplamente reconhecida de fabricação rápida, a fabricação aditiva (ou impressão 3D) inclui várias tecnologias diferentes. No entanto, a base desse processo é que ele constrói um projeto CAD camada por camada. A 3ERP oferece uma ampla gama de serviços de manufatura aditiva, incluindo tecnologias FDM, SLA, SLS e SLM.

• Prova de conceito – Antes do recente boom dos métodos de fabricação rápida, muitos projetistas e engenheiros precisavam confiar em análises digitais e simulações virtuais para verificar a viabilidade do projeto do produto. Mas com a impressão 3D, protótipos funcionais podem ser produzidos rapidamente a baixo custo e testados em situações do mundo real. Além disso, esse retorno rápido permite que os designers reparem, otimizem e reproduzam seus conceitos a um baixo custo, garantindo que tudo esteja mecanicamente seguro no momento em que é enviado para produção em massa.
• Tempo de resposta rápido – Não é chamado de fabricação e prototipagem rápidas sem motivo… Isso porque uma das principais vantagens da tecnologia de impressão 3D é o tempo de resposta excepcionalmente rápido que ela oferece. Se você deseja ter seu projeto prototipado da maneira mais rápida possível, será difícil encontrar uma opção melhor do que a manufatura aditiva. E quanto mais rápido você puder manifestar fisicamente seu design, mais dinheiro você economizará em mão de obra e custos de produção no futuro.
• Capacidade de fabricar peças complexas – As tecnologias de fabricação rápida, como a impressão 3D, são capazes de produzir peças complexas sem a necessidade de ferramentas ou outros aparelhos caros. Com a fabricação tradicional, a implementação de formas ou cavidades complexas em seu projeto geralmente requer a adição de ferramentas, o que pode aumentar facilmente seus custos de produção. Mas a fabricação rápida pode superar essas complexidades com facilidade, permitindo que designers e engenheiros os otimizem para a fabricação tradicional.
• Reduz o desperdício de material e custo – Um dos benefícios mais discretos da manufatura aditiva é a redução do desperdício de material. Ao contrário dos processos de fabricação subtrativos, como usinagem CNC, a tecnologia de impressão 3D usa apenas o material necessário para a peça, construindo camada por camada. Como a fabricação rápida elimina o desperdício de material desnecessário, acaba economizando também nos custos de material.
• Personalização – Se você estiver usando técnicas de produção em massa, como moldagem por injeção, o produto ou peça que está sendo fabricado permanecerá inalterado. Mas às vezes uma empresa quer adicionar alguma personalização em seu design, e a fabricação rápida é a opção mais viável para a produção personalizada. Embora a impressão 3D ainda não seja formidável o suficiente para corresponder aos recursos de grande volume dos métodos mais tradicionais, muitas empresas estão optando pela fabricação rápida para realizar produções de pequenas tiragens de produtos ou peças personalizadas.
• Identificando falhas de projeto – Ao usar métodos de fabricação rápida para produzir protótipos, designers e engenheiros são capazes de identificar possíveis falhas ou pontos fracos no modelo físico antes de enviá-lo para produção em massa. Como os serviços de manufatura aditiva, como o 3ERP, oferecem retorno rápido e preços acessíveis, você poderá verificar seus projetos de maneira rápida e econômica. Além disso, ser capaz de localizar quaisquer falhas de design antes de enviar seu produto ou peça para produção em massa economizará uma quantia incalculável de dinheiro a longo prazo.

Vantagens da Fabricação Rápida:Usinagem CNC

A usinagem CNC é um processo de fabricação rápido que utiliza um cabeçote de fresagem para cortar um projeto especificado de um tijolo sólido de material. Ao contrário da manufatura aditiva, a CNC é considerada uma forma de manufatura subtrativa e, embora ambas possam ser classificadas como processos de manufatura rápida, cada uma oferece vantagens muito diferentes.

• Replicar produtos milhares de vezes – Uma das principais vantagens da usinagem CNC é sua capacidade de atingir altos volumes de produção da mesma peça. Portanto, se você tem um projeto que precisa ser replicado milhares de vezes e também exige um alto grau de repetibilidade, essa técnica de fabricação rápida é a mais adequada para suas necessidades.
• Aumento da flexibilidade de produção – Ao usar os serviços de usinagem CNC oferecidos pela 3ERP, você terá uma flexibilidade de produção muito maior em comparação com o uso de máquinas de estilo antigo. Além disso, usar a tecnologia para fabricação rápida garantirá constantemente alta precisão e consistência ao produzir o mesmo modelo repetidamente.
• Pular a fase de prototipagem – Se você está ansioso para pular a prototipagem e colocar seu projeto no mercado o mais rápido possível, o software de usinagem CNC é capaz de lidar com os testes e verificações de garantia de qualidade para sua peça ou produto. Dessa forma, você pode projetar objetos complexos que seriam difíceis e rápidos de prototipar e executá-los por meio de simulações de software CNC antes de levá-los à produção em massa.
• Reduza os custos de mão de obra e o tempo de produção – Outra vantagem da usinagem CNC é que a tecnologia requer pouca supervisão humana, o que significa que tecnicamente pode funcionar até 24 horas por dia. Isso significa que você pode economizar nos custos de mão-de-obra e reduzir o retorno do produto.

Vantagens da fabricação rápida:fundição a vácuo e ferramentas rápidas

A 3ERP também oferece serviços de fabricação rápida por meio de fundição a vácuo e ferramentas rápidas, ambos ideais para iterar rapidamente os moldes por um preço mais barato do que a moldagem por injeção. A fundição a vácuo O processo consiste em um molde de duas peças que é colocado em uma câmara de vácuo, onde então puxa o metal fundido para dentro do molde e é solidificado em um forno. Com ferramentas rápidas , você pode desenvolver um núcleo de construção e um inserto de cavidade para criar um produto de uso final funcional.

• Tempo de resposta relativamente rápido – Ao utilizar os serviços de fabricação rápida da 3ERP para fundição a vácuo, podemos garantir um tempo de resposta rápido de cerca de duas semanas, ajudando você a colocar seu produto no mercado, independentemente da complexidade do projeto. O mesmo vale para ferramentas rápidas, pois somos capazes de produzir ferramentas de protótipo de alumínio de alta qualidade, ferramentas de aço endurecido ou moldagem por injeção de plástico em uma variedade de cores e acabamentos. O ferramental rápido é a escolha ideal tanto para produção de baixo volume quanto para produção em grande escala.
• Moldes e ferramentas de baixo custo – O uso de fundição a vácuo como uma ferramenta de fabricação rápida pode levar a padrões e moldes de baixo custo feitos de materiais baratos, como espumas ou epóxi. O serviço de fundição a vácuo da 3ERP cria moldes de silicone que podem ser usados ​​em até 20 peças, o que também reduzirá seu custo total. Da mesma forma, o uso de ferramentas rápidas é uma maneira econômica de atingir volumes de produção extremamente grandes de maneira rápida. Por exemplo, a fabricação rápida do 3ERP com ferramentas de molde de protótipo de alumínio pode economizar de 15 a 25% no custo das ferramentas, além de reduzir os tempos de ciclo em 40%.
• Alta repetibilidade – Com o serviço de fundição a vácuo da 3ERP, você pode usar seu molde para criar até 25 cópias do seu projeto, oferecendo alta repetibilidade para fins de produção. Mas o ferramental rápido oferece a mais alta taxa de repetibilidade, usando moldes de injeção para fabricar de 100.000 a milhões do mesmo projeto

Escolhendo os melhores processos de fabricação rápida para seus projetos

Nem todos os serviços de manufatura rápida são iguais. Aqui estão os tipos mais comuns e seus benefícios.

Manufatura auxiliada por computador (CAM)

A prototipagem rápida tornou-se uma maneira barata de aumentar a produção de tudo, desde móveis de madeira a componentes de aeronaves. Tornou-se tão acessível que até mesmo as pequenas empresas podem investir em fabricação rápida, ou Manufatura Auxiliada por Computador (CAM), desde o protótipo até o desenvolvimento do produto final. A manufatura aditiva vem em algumas formas básicas, todas as quais gastam menos resíduos do que os processos tradicionais de manufatura subtrativa. Com o uso de software de modelagem especializado, os técnicos podem programar uma máquina para produzir um modelo físico que é uma renderização precisa do modelo visual na tela do computador.

Estereolitografia (SLA)

A estereolitografia (SLA) é um dos métodos de prototipagem rápida de produtos mais rápidos e acessíveis. Peças simples podem ser impressas em poucas horas. Um polímero líquido é moldado por um feixe de laser, que traça o desenho do protótipo camada por camada. Cada camada subsequente adere à formada antes dela, formando um objeto tridimensional. Os modelos criados por este processo de fotopolimerização podem ser usados ​​para testar a forma e a função do desenho. Patenteada pela primeira vez em 1984, a estereolitografia é usada em prototipagem geral e modelagem anatômica para aplicações médicas (partes do corpo humano podem ser recriadas usando ressonâncias magnéticas e tomografias computadorizadas).

Modelagem de Deposição Fundida (FDM)

A modelagem de deposição fundida (FDM) é usada para formar peças de protótipo feitas de ceras e policarbonatos, mas geralmente não produz tantos detalhes quanto o SLA. Um filamento contínuo de material termoplástico fundido é alimentado de uma bobina através de um cabeçote de extrusão de impressora e forçado para fora de um bocal para uma mesa. Controlado por um computador, o cabeçote da máquina se move em duas dimensões para formar cada camada da peça. Os amadores costumam usar o FDM, mas os fabricantes também o usam para criar peças resistentes ao calor e que resistem a testes funcionais intensos.

Sinterização seletiva a laser (SLS)

A Sinterização Seletiva a Laser (SLS) é um processo aditivo como o SLA, mas, em vez disso, funde as partículas. Protótipos feitos de metal, plástico ou pó cerâmico podem ser feitos de forma barata. A desvantagem é que o processo é um pouco mais lento, embora seja frequentemente usado para usinagem CNC, impressão e digitalização 3D, moldagem por injeção e outros recursos de fabricação em aplicações aeroespaciais, industriais, médicas e de defesa. O SLS também pode ser usado para desenvolver produtos de consumo.

Fusão por feixe de elétrons (EBM)

Electron Beam Melting (EBM) forma peças metálicas fundindo um pó, camada por camada, para formar componentes fortes e sólidos. Nenhum tratamento térmico adicional é necessário e as peças normalmente têm um acabamento superficial altamente desejável. O tamanho do componente é limitado porque o processo EBM deve ocorrer dentro de um vácuo. Por outro lado, o papel pode ser usado como material base se você escolher a fabricação de objetos laminados (LOM). As camadas de papel são formadas de forma semelhante à forma como os fotopolímeros são durante a produção de SLA. Os usuários de LOM podem esperar um pouco menos de precisão dimensional, mas os protótipos podem ser formados de forma barata com um material fácil de obter.

Esses são alguns dos processos de fabricação rápidos que você pode usar para criar protótipos e até produtos acabados. Cada um tem suas vantagens e desvantagens. Com o processo ou serviço certo para a aplicação, o projeto, o teste e o processo de produção podem ser acelerados com pouca adivinhação sobre a aparência e o funcionamento do produto final.

Fabricação rápida supera os períodos de espera industriais típicos

TRECHO

Você quer ser o primeiro a comercializar seus produtos? Claro que sim, porque então você vai liderar a indústria. Saiba como a fabricação rápida supera os períodos de espera industriais típicos.

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A velocidade mata. A fabricação global continua avançando e se você for lento na festa, ficará para trás. Saiba como a prototipagem rápida e a fabricação de baixo volume podem superar os períodos de espera industriais típicos. Você será mais rápido no mercado e ganhará uma vantagem competitiva.

Fabricação rápida melhora o ciclo de vida

Quando você é o primeiro a sair do portão, obviamente tem uma vantagem. Você se torna o líder da indústria. Outras empresas não podem nem oferecer o que você tem. Você tem uma taxa de sucesso maior. Você aumenta suas vendas e obtém um ROI melhor. Temos experiência nas indústrias óptica, automotiva, de dispositivos médicos e aeroespacial. Não importa o quão complicado seja o seu projeto, nós temos a capacidade de torná-lo bem-sucedido. Criamos opções de design flexíveis para todos os seus produtos. Entendemos que os projetos podem ter um tempo de retorno curto. Somos ágeis, para que possa responder às necessidades dos seus clientes em tempo real. Quando você começa rápido, pode ganhar participação de mercado. Isso pode estender o ciclo de vida do produto devido à sua popularidade.

Fabricação rápida e fabricação tradicional também podem existir em harmonia

Não há como negar que tanto a fabricação rápida quanto outros métodos de produção tradicionais são muito diferentes e cada um oferece benefícios distintos em relação ao outro. No entanto, no final do dia, a melhor decisão que uma empresa pode tomar é utilizar ambos em todo o seu potencial. A fabricação rápida é ideal para prototipagem, produções pequenas ou componentes personalizáveis. Ao iterar projetos com fabricação rápida, você pode economizar dinheiro e tempo, o que, por sua vez, criará um caminho mais rápido e acessível para a produção em massa.

No momento, a fabricação tradicional ainda é vantajosa quando se trata de iterar o mesmo projeto em grande volume. No entanto, com os avanços tecnológicos ocorrendo em toda a fabricação aditiva, usinagem CNC, fundição a vácuo e ferramentas rápidas de forma consistente, a divisão entre fabricação rápida e métodos tradicionais está diminuindo rapidamente.

Para simplificar, a fabricação rápida é atualmente ideal para prototipagem e produções de curto prazo, mas a fundição a vácuo e o ferramental rápido estão provando ser opções viáveis ​​para produção em massa de grandes volumes.

Se você quiser saber mais sobre se deve ou não utilizar a fabricação rápida em vez da fabricação tradicional, entre em contato com a equipe de especialistas da 3ERP aqui.