Como a impressão 3D de peças sobressalentes está revolucionando os setores automotivo, locomotivo e de aviação

As viagens comerciais e a fabricação de veículos são tão pesadas e intensivas em fábricas quanto as indústrias. Mesmo o menor carro é um empreendimento enorme com toneladas de componentes, não importa aviões ou locomotivas enormes. Esses veículos devem operar indefinidamente e por longos períodos de tempo (às vezes décadas).

Isso também significa que muitos desses veículos e seus componentes são danificados ao longo dos anos, incorrendo em desgaste maciço dos passageiros. Anteriormente, os fabricantes dependiam de fábricas distantes que podiam produzir uma única peça, como capas de assento ou componentes plásticos de corrimãos e alças. Isso geralmente resulta em longos tempos de espera, custos de transporte e manipulação de preços do lado da oferta. Agora, a impressão 3D oferece uma solução muito mais econômica para esse problema.

Fabricação geral mais barata e multifuncional

Figura 1 Imagem via Angel Trains

Quando se trata de veículos grandes com muitos componentes quebráveis, várias organizações, da Força Aérea dos EUA a empresas ferroviárias no Reino Unido, estão descobrindo que a impressão 3D é uma solução viável. As peças são mais baratas de produzir usando plástico, oferecendo também fácil personalização.

Isso é particularmente verdadeiro para componentes pertencentes a aviões e trens que estão fora de produção há anos. Manter o estoque de certas peças pode ser tão caro que os fornecedores simplesmente param de oferecê-las. Este é especialmente o caso de componentes encomendados com pouca frequência. Os clientes geralmente recorrem ao armazenamento de grandes estoques dessas peças ou à contratação de fabricantes terceirizados. No entanto, a manufatura aditiva está interrompendo rapidamente esse modelo.

Embora seja imensamente difícil encontrar uma instalação de produção e recuperar cópias desses componentes, as impressoras 3D precisam apenas de um modelo para começar. Estes podem ser digitalizados ou mesmo reproduzidos a partir do zero com bastante facilidade. Outra vantagem é que eles podem melhorar a peça tornando várias seções mais leves e usando menos material do que muitas formas tradicionais de fabricação.

Esse modo de produção também envolve muitas vezes customizações e melhorias. No caso da Angel Trains e de várias empresas ferroviárias do Reino Unido, o uso da impressão 3D também permitiu que os fabricantes colocassem mensagens em braille nos componentes do trem para que passageiros cegos pudessem ler as instruções. Esse tipo de aprimoramento também pode permitir que as empresas personalizem essas mensagens ou as alterem de maneira barata e fácil quando necessário.

Apenas com a impressão 3D, apenas as alças, as empresas ferroviárias do Reino Unido conseguiram reduzir os custos significativamente dos habituais £ 15.000, enquanto reduziam os tempos de produção de dois meses e meio para cerca de três semanas. As autoridades também previram que, eventualmente, economias de custo de 50% por peça serão alcançadas por meio do uso de manufatura aditiva e design para impressão 3D.

Além de tudo isso, a impressão 3D também permite a produção de diversos tipos de componentes, desde que os modelos funcionem. Eles não apenas poderiam produzir peças para assentos e bandejas de passageiros, mas também pequenos pedaços para componentes de engenharia, que normalmente teriam que vir de máquinas e instalações separadas. Esse aspecto multifuncional permite que as empresas produzam uma variedade de peças e ferramentas como acharem melhor com um único dispositivo e materiais mais baratos.

Produção sob demanda

Figura 2 Soprador Bentley

Uma das principais características da impressão 3D é sua capacidade de permitir a produção em escalas de tempo adequadas à empresa e não ao fabricante ou distribuidor da peça e sem a necessidade de uma instalação dedicada. Por esse motivo, a fabricação de peças que já expiraram há muito tempo é muito influente no mundo das reformas de carros. Empresas como a Porsche têm aproveitado esse aspecto para cortar custos na produção de peças sobressalentes, mas a produção sob demanda também está trazendo de volta a viabilidade da produção de automóveis clássicos de curto prazo.

A Bentley, por exemplo, está usando a impressão 3D para recriar totalmente modelos mais antigos de suas linhas clássicas no que será a primeira continuação de um carro de corrida pré-guerra. Ao fazer isso, a empresa produzirá 12 exemplares de seu clássico automóvel "Blower" de 1929 Bentley de 4½ litros. Os Blowers também são atualmente um dos Bentley's mais desejáveis ​​entre os colecionadores, tornando-se uma grande atração para os entusiastas de automóveis.

Iniciativas semelhantes permitiram que os reformadores consertassem carros antigos em todo o mundo, revigorando automóveis antes considerados impossíveis de reproduzir com versões fiéis de suas peças clássicas. Isso foi facilitado com os avanços na digitalização 3D, modelagem e outras tecnologias.

Fabricação localizada

A cereja no topo de tudo isso é que a impressão 3D permite a fabricação interna, design e melhorias de todos esses componentes. Além de todas as outras vantagens, isso também significa que a prototipagem e os testes são acelerados e localizados na instalação desejada. Este tem sido um grande benefício para os fabricantes de aeronaves.

Em 2019, a Força Aérea dos EUA certificou recentemente sua primeira peça impressa em 3D, que era uma tampa de vaso sanitário para um de seus aviões. Considerando que muitas unidades em sua frota de aeronaves têm mais de uma década, a USAF está recorrendo à impressão 3D para reduzir drasticamente o tempo de resposta e o custo de fabricação de peças sobressalentes, como tampas de latrinas. Isso é particularmente útil, pois muitos desses aviões estão fora de produção e a entrega de peças de reposição pode levar mais de um ano.

Com a impressão 3D, eles não apenas não precisam esperar que um fornecedor forneça as peças, mas também produzem esses componentes em suas próprias instalações. Particularmente no caso da Força Aérea dos EUA, a idade média de suas aeronaves é de 28 anos. Muitas das fábricas que fabricavam essas peças se foram e os prazos de entrega e produção das existentes podem chegar a um ano.

A indústria da aviação pode estar em apuros para peças de reposição que, em certos casos, os serviços de renovação de aeronaves vasculham aviões sucateados em busca desses tipos de componentes. No entanto, com o auxílio da impressão 3D, o tempo de aquisição dessas peças passou de um ano para 2 dias. Essas peças agora são produzidas internamente, com testes extensivos. A USAF continuará a aplicar a impressão 3D a outros produtos no futuro.