5 casos de uso inovadores para impressão 3D de metal

A impressão 3D em metal teve um rápido crescimento no ano passado, de acordo com o Relatório Wohlers deste ano. Embora nem todas as aplicações industriais se adaptem à tecnologia, há vários casos em que a impressão 3D em metal pode ser a escolha certa de manufatura. Maior liberdade de design, complexidade e por uma fração do custo:esses benefícios e muito mais demonstram como o investimento em tecnologias de impressão 3D de metal pode ajudar as empresas a produzir produtos inovadores. Hoje, vamos dar uma olhada nas aplicações de impressão 3D de metal que já provaram ser altamente adequadas para este método de fabricação.

Dispositivos médicos


A indústria médica tem uma longa história de uso de impressão 3D para a criação de protótipos e modelos 3D para planejamento cirúrgico. Grandes desenvolvimentos na impressão 3D biomédica e médica também tornaram a perspectiva de um atendimento mais personalizado uma realidade. Aqui, a impressão 3D de metal ganha destaque, oferecendo aos profissionais de saúde uma maneira econômica de produzir dispositivos médicos personalizados e únicos , como implantes e dentaduras, que são exclusivamente adaptados à anatomia de um paciente.

A criação de tais dispositivos complexos e intrincados não é facilmente acessível com abordagens tradicionais como fundição ou usinagem, principalmente devido ao alto custo de produção. A impressão 3D Metal, por outro lado, é especialmente adequada para a tarefa de criar peças altamente complexas em baixos volumes, tornando-se uma alternativa economicamente viável para aplicações médicas.

Uma variedade de metais biocompatíveis, como titânio, ligas de cobalto e cromo, tântalo, bem como metais preciosos como ouro, prata e platina, já podem ser usados ​​para imprimir dispositivos médicos em 3D. Um caso em questão:graças à impressão 3D de metal, um neurocirurgião australiano foi capaz de produzir um implante espinhal de titânio para aliviar a dor nos nervos de um paciente. O implante foi projetado para se ajustar perfeitamente à anatomia do paciente, ao passo que uma substituição pronta para uso não teria sido capaz de aliviar a dor da mesma forma.

Olhando para a odontologia, a impressão 3D de metal pode ser usada para criar pequenos lotes de peças dentárias altamente personalizadas. A Argen é uma empresa especializada em tecnologia digital odontológica e usa ligas metálicas em pó para produzir restaurações dentárias personalizadas sob demanda. Neste caso.

Componentes da aeronave



A impressão 3D em metal tem sido um grande benefício para a indústria aeroespacial, especialmente porque a tecnologia pode ser usada para criar componentes de metal leves, aumentando assim a eficiência. Vários componentes de aeronaves já podem ser impressos em 3D em metal, incluindo impulsores, trocadores de calor, injetores e revestimentos de combustor. Embora esses componentes críticos de voo devam, sem surpresa, passar por processos de certificação rígidos, muitos já estão instalados nas aeronaves. Por exemplo, suportes de titânio impressos em 3D estão em uso em aeronaves comerciais de produção em série da Airbus, o A350 XWB. A Boeing também deve instalar componentes estruturais de titânio impressos em 3D em seu 787 Dreamliner. A GE é outra empresa pioneira no campo da impressão 3D em metal. Além de seus famosos bicos de combustível impressos em 3D, a empresa também está construindo o GE Catalyst, um motor turboélice avançado com mais de um terço de seus componentes produzidos com impressão 3D e vários metais. Com uma nova abordagem de design, os engenheiros da GE conseguiram tornar um componente mais eficiente reduzindo o número de peças separadas de 855 para apenas 12. Esse novo design poderia ajudar a reduzir o consumo de combustível de um motor em até 20% e alcançar um aumento de potência de 10%.


Joias




A indústria joalheira já está aproveitando ao máximo a impressão 3D de metal para dar vida a designs únicos e antes inimagináveis. Além da inovação de design, no entanto, as vantagens de usar a impressão 3D de metal incluem tempos de entrega mais rápidos, redução do desperdício de material (o que é particularmente benéfico no caso de metais preciosos caros) e a oportunidade de se diferenciar em um mercado altamente competitivo.

A joalheria Boltenstern, por exemplo, usou o PRECIOUS M 080 da EOS para criar sua coleção de joias "Embrace", impressa em 3D em ouro e platina. Usando a tecnologia, Boltenstern foi capaz de criar um nível anteriormente inatingível de personalização e complexidade de design. Da mesma forma, a empresa relojoeira Montfort usou a tecnologia de jato de ligante de metal de alta precisão para criar mostradores de aço para sua coleção "Strata" de relógios, alcançando geometrias altamente complexas impossíveis com técnicas de fabricação tradicionais.

Peças sobressalentes



Para indústrias como petróleo e gás ou defesa, gerenciando o abastecimento frequentemente restrito de peças de reposição em locais remotos e offshore é um desafio significativo. Suprimentos atrasados ​​não são incomuns, especialmente no caso de locais particularmente remotos. Felizmente, a impressão 3D pode ajudar a transformar a cadeia de suprimentos de peças sobressalentes, graças à capacidade de produzir peças próximas ou no ponto real de uso. A perspectiva de impressão 3D de peças de metal sob demanda também pode ajudar a reduzir os altos custos de estoque. Além disso, a impressão 3D também pode ser usada nos casos em que não existem versões de uma peça. Nesse caso, a impressão 3D, junto com a engenharia reversa, pode ser usada para produzir versões replicadas de peças obsoletas de maneira econômica.

Ferramentas

Talvez surpreendentemente, a impressão 3D em metal também é valiosa para a criação de auxiliares de ferramentas. Um elemento chave do processo de fabricação, a cavidade do molde é preenchida com material fundido que esfria e endurece para se ajustar à configuração da cavidade.

Tradicionalmente, os moldes são fresados ​​em CNC e podem passar por várias iterações de projeto, levando semanas até que o projeto final seja alcançado. Muito material é desperdiçado durante esse processo, resultando em uma etapa de configuração que é cara e demorada. No entanto, com a impressão 3D de metal, os moldes de injeção podem ser produzidos de maneira muito mais econômica:a tecnologia usa o material apenas onde necessário, reduzindo o desperdício de material e permitindo mudanças de design mais frequentes e tempos de execução mais rápidos.

Além disso, , usando a manufatura aditiva, os engenheiros podem criar moldes de injeção com funcionalidade aprimorada. Isso pode ser alcançado integrando canais de resfriamento de formatos mais complexos dentro do projeto. A transferência homogênea de calor dentro do molde ajuda a alcançar maiores características de resfriamento. O fornecedor de moldes Conformal Cooling Solutions usa um sistema de deposição robótica e materiais de aço para ferramentas (carbono e ligas de aço) para moldes de injeção de impressão 3D com canais conformes. Usando a tecnologia, a empresa consegue reduzir o tempo de ciclo em 25%, melhorando a qualidade das peças.

Impressão 3D em metal:quando é a solução certa?

Geralmente, a impressão 3D de metal é a tecnologia ideal para a produção de peças personalizadas e complexas que são difíceis ou muito caras de criar usando métodos de produção tradicionais. Apesar de ser uma evolução relativamente recente na impressão 3D, a impressão 3D de peças de metal já se mostrou uma grande promessa para uma ampla gama de aplicações e indústrias.

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