Revolucionando Peças Automotivas, Ferroviárias e de Aviação com Impressão 3D

Viagens comerciais e manufatura de veículos são tão pesadas e intensivas em fábrica quanto as indústrias podem ser. Mesmo o menor carro é um empreendimento massivo com toneladas de componentes, sem mencionar aviões massivos ou locomotivas. Estes veículos são feitos para operar indefinidamente e por longos períodos de tempo (às vezes décadas).

Isso também significa que muitos desses veículos e seus componentes se danificam ao longo dos anos, incorrendo em desgaste massivo de 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 de apoio. Isso frequentemente resultava em longos tempos de espera, custos de transporte e aumento de preços do lado da oferta. Agora, a impressão 3D está oferecendo uma solução muito mais econômica para este problema.

Manufatura Geralmente Mais Barata e Multifuncional

Figura 1 Imagem via Angel Trains

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

Isso é particularmente verdadeiro para componentes pertencentes a aviões e trens que estão fora de produção há anos. Manter estoque para certas peças pode ser tão caro que os fornecedores simplesmente param de oferecê-las. Este é especialmente o caso com componentes encomendados infrequentemente. Os clientes frequentemente recorrem a armazenar grandes estoques de tais peças ou contratando fabricantes terceirizados. A manufatura aditiva está rapidamente disruptando este modelo, no entanto.

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

Este modo de produção também frequentemente implica personalização e melhorias. No caso da Angel Trains e várias empresas ferroviárias do Reino Unido, o uso de impressão 3D também permitiu que fabricantes colocassem mensagens em braille em componentes do trem para que passageiros cegos pudessem ler instruções. Este tipo de melhoria também pode permitir que empresas personalizem tais mensagens ou as alterem de forma barata e fácil quando necessário.

Apenas imprimindo em 3D as alças de apoio, empresas ferroviárias do Reino Unido conseguiram reduzir custos significativamente dos habituais £15.000, enquanto cortavam tempos de produção de dois meses e meio para cerca de três semanas. Autoridades também previram que eventualmente economias de custo de 50% por peça serão alcançáveis através do uso de manufatura aditiva e design para impressão 3D.

Além de tudo isso, a impressão 3D também permite a produção de vários tipos diferentes de componentes, desde que os modelos funcionem. Não apenas poderiam produzir peças para assentos e bandejas de passageiros, mas também pequenos componentes para engenharia, que ordinariamente teriam que vir de máquinas e instalações separadas. Este aspecto multifuncional permite que empresas produzam uma gama de peças e ferramentas conforme veem adequado com um único dispositivo e materiais mais baratos.

Produção Sob Demanda

Figura 2 Bentley Blower

Uma das características-chave da impressão 3D é sua capacidade de permitir produção em escalas de tempo adequadas à empresa em vez do fabricante ou distribuidor de peças e sem a necessidade de uma instalação dedicada. Por esta razão, manufaturar peças que expiraram há muito tempo é extremamente influente no mundo de restauração de carros. Empresas como a Porsche têm aproveitado este aspecto para cortar custos na produção de peças de reposição, mas a produção sob demanda também está trazendo de volta a viabilidade de produção em curta série de automóveis clássicos.

A Bentley, por exemplo, está usando 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 Bentley 4½-litre "Blower" de 1929. Os Blowers também são atualmente um dos Bentleys mais desejáveis entre colecionadores, tornando-se uma grande atração para entusiastas de automóveis.

Iniciativas semelhantes permitiram que restauradores consertassem carros antigos em todo o mundo, reanimando automóveis que se pensava impossíveis de reproduzir com rendições fiéis de suas peças clássicas. Isso foi facilitado com avanços em escaneamento 3D, modelagem e outras tecnologias.

Manufatura Localizada

A cereja do bolo de tudo isso é que a impressão 3D permite manufatura interna, design e melhorias de todos esses componentes. Além de todas as outras vantagens, também significa que prototipagem e testes são acelerados e localizados na instalação desejada também. Isso tem sido um grande benefício para fabricantes de aeronaves.

Em 2019, a Força Aérea dos EUA certificou recentemente sua primeira peça impressa em 3D, que aconteceu ser 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 custo de manufatura de peças de reposição, como tampas de latrina. 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, não apenas não precisam esperar um fornecedor fornecer as peças, eles também produzem tais 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 fizeram essas peças se foram e os tempos de entrega e produção para as existentes podem ser tão longos quanto um ano.

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