4 questões candentes para fabricação de aditivos em 2019

2018 foi um ano de sucesso para a manufatura aditiva de várias maneiras. Do desenvolvimento de novas tecnologias a soluções de software inovadoras, o ano viu a indústria começar a cumprir suas promessas de fornecer uma solução de manufatura industrial.

Apesar dessas tendências positivas, ainda há questões importantes para o futuro da indústria. Com isso em mente, hoje vamos dar uma olhada em 4 das maiores questões que a manufatura aditiva enfrenta em 2019.

# 1 Finalmente veremos a manufatura aditiva de alto volume?

Resposta curta: Sim e não.

A capacidade de produzir peças impressas em 3D em grande escala há muito é um sonho de muitos na indústria. Os benefícios são claros:produtos complexos, muitas vezes customizados, podem ser fabricados em um prazo mais curto e, teoricamente, por uma fração do custo.

Mas será que veremos uma decolagem na fabricação de aditivos de alto volume este ano?

Até certo ponto, a produção em massa já existe dentro de certas aplicações especializadas. Os aparelhos auditivos são um ótimo exemplo, com mais de 90% dos fabricantes de aparelhos auditivos já usando a manufatura aditiva.

Também há tendências positivas do lado do consumidor:produtos como armações de olhos e palmilhas de sapatos têm sido produzidos aditivamente com sucesso, com várias empresas planejando customização em massa em maior escala. A Adidas, por exemplo, teria uma meta de produção de 100.000 peças até o final de 2018.


Mas para permitir a produção em massa em toda a linha, ainda existem desafios em andamento relacionados a:

1) Repetibilidade;
2) Velocidade;
3) Qualidade da peça;
4) Tornar o processo mais eficaz em termos de custos.

Felizmente, estão a ser dados passos para abordar cada um destes pontos.

Para tornar a manufatura aditiva uma opção viável para a manufatura, as empresas devem garantir que uma peça impressa em 3D seja mais econômica de produzir do que uma peça produzida com métodos convencionais.

A HP é uma empresa que está empenhada em tornar o processo AM mais econômico com o lançamento de seu sistema Metal Jet para impressão 3D de metal no ano passado.

Baseado na mesma tecnologia de deposição que o Multi Jet Fusion da HP, o Metal Jet funciona depositando um aglutinante em uma cama de pó de Metal Injection Molding (MIM). O sistema, que visa a produção em massa, torna os lotes de impressão de até 50.000 peças mais econômicos do que a moldagem por injeção.

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A Evolve Additive Solutions é outra empresa que busca viabilizar a produção em massa.

Focando em polímeros, a empresa anunciou seu nova tecnologia de velocidade de produção “STEP” (abreviação de Selective Toner Electrophotographic Process) no ano passado. A abordagem é única, não apenas no desenvolvimento de um novo processo de impressão 3D, mas também porque a tecnologia STEP da Evolve está sendo desenvolvida como uma alternativa aos métodos convencionais, visando aplicações de manufatura de volume.

Como ambas as soluções estão definidas para serem totalmente comercializadas em 2020, teremos que esperar para ver seu impacto.

Realisticamente, 2019 não verá a manufatura aditiva se tornar um substituto para a produção em massa. O que veremos, no entanto, é um maior número de empresas integrando a tecnologia em seus fluxos de trabalho de produção, tornando-se um complemento aos métodos de fabricação existentes.

# 2 Haverá mais materiais específicos da AM disponíveis?

Resposta curta: sim. A diversidade de materiais é crucial para industrializar ainda mais a impressão 3D. Mas existem limitações quanto à disponibilidade de materiais desenvolvidos especificamente para o processo de impressão 3D.

Este problema é particularmente grave quando se trata de aplicações específicas da indústria, como na indústria automotiva.

No entanto, o uso crescente da impressão 3D para aplicações de manufatura tem levado os fabricantes de materiais a desenvolver novos materiais adequados a essas aplicações.

Apenas em 2018, fornecedores globais de materiais, como BASF e Solvay, ofereceram novas opções para polímeros e metais. 2019 continuará a desenvolver esse progresso, com novos materiais definidos para serem lançados que são mais específicos para a aplicação.

Notavelmente, 2019 promete ser o ano da impressão 3D de polímeros, com previsão de decolagem de polímeros e compostos de alto desempenho.

No entanto, novos materiais também trarão novos desafios, como a certificação de materiais e uma necessidade ainda maior de um melhor controle da máquina.

# 3 Veremos soluções de pós-processamento mais automatizadas?

Resposta curta: sim.

O estágio de pós-processamento é uma das partes menos otimizadas do fluxo de trabalho da manufatura aditiva, aumentando significativamente o tempo geral do processo.

A natureza inerentemente manual das operações atuais de pós-processamento é um fator chave no gargalo de pós-processamento. No entanto, novos desenvolvimentos podem mudar isso significativamente em 2019.

Existem três maneiras de otimizar o pós-processamento que ganharão maior tração em 2019:

1) Maior otimização de design

Do lado do design, estão surgindo soluções para facilitar a remoção do suporte, por exemplo. Tome o software e-Stage for Metal da Materialise, que gera automaticamente estruturas de suporte para componentes de metal. Os suportes gerados são finos e fáceis de remover e podem reduzir o tempo gasto na remoção do suporte de metal em 50%.

2) Minimizando a necessidade de pós-processamento

Novas tecnologias também estão ajudando a minimizar a necessidade de pós-processamento. Um exemplo é a Velo3D, que desenvolveu um sistema de fusão de leito de pó metálico altamente controlável. Com base no que a empresa chama de “Fusão Inteligente”, o sistema combina software e hardware para imprimir objetos de maneira confiável e repetitiva que quase não requerem estruturas de suporte.

3) Remoção automatizada do suporte e acabamento da superfície

Uma vez que a maioria das soluções disponíveis hoje não consegue eliminar completamente o pós-processamento, a importância das soluções de pós-processamento automatizado vai crescer.

Em 2018, algumas inovações interessantes neste espaço vieram da PostProcess Technologies. Visando a remoção de suporte e acabamento de superfície, a empresa desenvolveu uma linha de soluções de hardware de pós-processamento automatizado.

Outra notícia recente que aponta para o crescente foco no pós-processamento vem da America Makes, uma aceleradora de manufatura aditiva, que anunciou que vai conceder US $ 1,6 milhão para financiar o avanço das tecnologias de pós-processamento, especialmente para Derretimento seletivo a laser.

Dados os avanços mais recentes nesta esfera, 2019 pode muito bem ser o ano em que alguns dos desafios mais urgentes no pós-processamento serão enfrentados. Isso permitirá que as empresas expandam e escalem ainda mais suas operações de AM.

# 4 O software se tornará essencial para aumentar a produção de AM?

Resposta curta: Sim

Como a indústria visa maior eficiência, confiabilidade e qualidade para a produção, o software se tornará um elemento vital desse processo. Ao lado do hardware, o processo de manufatura aditiva depende fortemente de software para projetar e gerenciar fluxos de trabalho de produção.

No lado do design, Harold Sears, Líder Técnico da Ford Motor Company para Tecnologias de Fabricação de Aditivos, declarou recentemente em uma entrevista à AMFG:

“Em geral, somos treinados por meio de escolas de engenharia para pensar em projetos que podem ser feitos com processos convencionais. O DfAM vai pedir às pessoas que comecem a pensar de forma diferente sobre o que fazem e como abordam seus projetos. O software será uma grande parte disso. ”

Ao projetar peças para impressão 3D, ferramentas de software como design generativo e otimização de topologia podem ser usadas para criar estruturas e recursos antes considerados impossíveis ou muito caros para produzir.

Estas estruturas permitem que peças leves sejam criadas com menos desperdício de material. .

O mercado de soluções de design de manufatura aditiva avançada está crescendo, com uma série de startups, como nTopology, Frustum e ParaMatters, bem como empresas maiores como Autodesk, procurando redefinir como as peças AM são projetadas.

No lado da gestão, o software de fluxo de trabalho será crucial para permitir a produção com impressão 3D.

A integração da manufatura aditiva em fluxos de trabalho novos e existentes requer um alto nível de conectividade entre máquinas e a capacidade de coordenar esses processos.

O software de workflow, como o AMFG, permite que as empresas consigam isso automatizando e coordenando cada etapa do processo de produção, desde o gerenciamento de solicitações até a produção e até mesmo o pós-processamento.

Em 2019, as empresas precisarão cada vez mais de fatorar o software à medida que implementam seus fluxos de trabalho de AM. Em última análise, isso garantirá um processo de manufatura aditiva eficiente e escalonável.

Ano novo, novas oportunidades

2019 promete mais progresso e desenvolvimentos em todo o espectro da manufatura aditiva. Junto com essas oportunidades, entretanto, vem uma série de perguntas que precisarão ser respondidas com o tempo - e nossa lista apenas arranha a superfície.

2019 será, portanto, o ano de procurar respostas para algumas das questões mais candentes que a indústria de AM enfrenta atualmente - e esperançosamente de encontrá-las.