Ford Impulsiona Inovação em Impressão 3D: Insights do Líder de AM Harold Sears

Como é o futuro da produção automotiva? A Ford Motor Company pode ter a resposta.

No verão de 2018, a Ford abriu seu Centro de Manufatura Avançada de ponta em Michigan. A instalação de 135.000 pés quadrados, com investimento de 45 milhões de dólares, reúne robôs colaborativos, VR, AR e um robusto ecossistema de impressão 3D — abrigando 23 impressoras 3D industriais que já estão moldando desenvolvimento de produto e explorando integração em linhas de produção.

Harold Sears sobre a Evolução da Manufatura Aditiva

Com 25 anos na indústria, Harold Sears, Líder Técnico de Tecnologias de Manufatura Aditiva na Ford, explica como o campo moveu de modelos de conceito simples para peças de produção de alta performance.

• A impressão 3D inicial era limitada a protótipos visuais.
• Avanços em materiais duráveis permitiram protótipos funcionais.
• Hoje, AM é usada para protótipo, ferramentaria e até componentes finais de veículos.

Os últimos cinco anos aceleraram o papel funcional da AM muito além da primeira década, tornando-a integral à engenharia e manufatura diárias.

Estratégia Atual de AM da Ford e Valor

A Ford produz dezenas de milhares de peças impressas em 3D anualmente para desenvolvimento de protótipos. A empresa agora está expandindo AM para o chão de fábrica, focando em:

• Ferramentas, gabaritos e fixadores eficientes que reduzem tempo de setup.
• Peças específicas para automotivo projetadas para uso em produção.
• Colaborações com fornecedores para desenvolver materiais e envelopes de construção que atendam requisitos automotivos.

Diferente de setores aeroespacial ou médico, o automotivo precisa de materiais únicos e volumes de construção maiores; a Ford visa liderar a indústria nestas áreas.

Requisitos Automotivos-Chave para AM

• Resistência UV: Materiais devem suportar exposição constante a UV.
• Tolerância a Temperatura: Peças devem suportar grandes variações térmicas.
• Envelope de Construção: Peças maiores requerem máquinas com volumes de construção expandidos.
• Throughput: Volumes de produção demandam peças produzidas em minutos ou segundos, não horas.

Projeções de Volume Futuro

Cinco anos atrás, AM podia produzir alguns milhares de peças; hoje, alcança dezenas de milhares. Em 3–5 anos, a Ford antecipa capacidades de produção de 400–500 mil peças por mês, um salto substancial em direção à manufatura automotiva de alto volume.

Histórias de Sucesso no Desenvolvimento de Produto

O programa AM da Ford acelerou dramaticamente ciclos de protótipo:

• Engenheiros podem imprimir simultaneamente múltiplas variantes de design, permitindo testes paralelos.
• Itração rápida reduz custos de ferramentas e encurta time-to-market.
• Ferramentas ergonômicas criadas via AM melhoram conforto do operador e qualidade do produto.
• Projetos de integração AM iniciais preveem economia de mais de 2 milhões de dólares.

Os Próximos Cinco Anos: Polímeros, Metais e Além

Embora AM metálica permaneça proeminente, tecnologias de polímeros e plásticos estão ganhando tração. A Ford continuará explorando ambas as vertentes, equilibrando seus pontos fortes e limitações. Ênfase também estará em:

• Refinar ferramentas de software para Design para Manufatura Aditiva (DfAM).
• Aprimorar software de otimização topológica e generativo para uso intuitivo.
• Treinar pessoal para pensar em princípios de design centrados em AM.

Hardware, software e treinamento devem evoluir juntos para desbloquear todo o potencial da AM.

Centro de Manufatura Avançada: Visão e Colaboração

O centro serve como hub colaborativo onde a Ford engaja com fornecedores tier-one e vendors de impressão 3D. Recursos incluem:

• Espaço de piso flexível para testes de consignação de novas máquinas.
• Loops de feedback práticos para desenvolvimento de material e processo.
• Co-criação de peças específicas para automotivo com parceiros.

O Que Vem a Seguir para a Ford em 2019 e Além

O investimento da Ford no Centro de Manufatura Avançada se traduzirá em:

• Produção de componentes impressos em 3D para veículos futuros.
• Novas aplicações que otimizam manufatura, aceleram desenvolvimento e aprimoram qualidade.
• Integração mais profunda da AM em operações diárias, movendo de exceção para prática padrão.