Por que a Impressão 3D de Ferramentas de Extremidade de Braço Economiza Custo, Peso e Tempo

As ferramentas de extremidade de braço (EOAT) são essenciais para qualquer linha de produção automatizada. Apesar da desaceleração causada pela COVID-19, o mercado de automação industrial deve atingir US$ 296,70 bilhões até 2026. Seja um robô montando peças automotivas, embalando bens de consumo ou realizando soldagem de precisão, um garras ou ferramenta confiável é fundamental.

O feedback da indústria mostra que muitos fabricantes ainda resistem à impressão 3D para fabricação de ferramentas. No entanto, quando o objetivo é produzir um componente personalizado e leve, a manufatura aditiva costuma ser o caminho mais eficiente.

• Raramente é custo-efetivo fresar uma peça que poderia ser torneada em um torno.
• A injeção de molde é excessiva para um componente que pode ser produzido com uma matriz de extrusão simples.
• Imprimir uma peça é mais lento que dobrar chapa metálica apenas quando a geometria realmente exige.

Construir uma ferramenta de extremidade de braço a partir de milhares de peças de alumínio usinado e fixadores é desperdício quando uma única peça impressa em 3D pode entregar a mesma função — muitas vezes em menos tempo e a menor custo.

Ferramentas de Extremidade de Braço Mais Leves

O alumínio continua popular por sua acessibilidade e usinabilidade, mas sua densidade de 2,7 g/cm³ resulta em ferramentas mais pesadas. O ULTEM (PEI) tem densidade de apenas 1,27 g/cm³, menos da metade do alumínio.

Ao imprimir uma casca externa espessa e preencher o interior com 40-60% de densidade, os fabricantes podem reduzir significativamente o uso de material, peso e tempo de impressão.

Operações Mais Rápidas

Uma ferramenta mais leve permite que o robô se mova mais rápido com a mesma carga útil, traduzindo-se diretamente em maior produtividade diária. Em muitos casos, os ganhos de velocidade operacional são o ROI mais imediato.

Menor Custo do Braço Robótico

Sistemas robóticos podem ser proibitivamente caros, com hardware base muitas vezes começando em US$ 10 mil e taxas adicionais de software ou integração. O custo total está intimamente ligado à massa que o braço deve mover e ao alcance necessário.

Projetar para impressão 3D desde o início pode reduzir o peso da ferramenta de, digamos, 2,3 kg para 0,45 kg. Essa economia de peso permite que as empresas escolham um robô menor e mais barato — cortando uma parcela significativa do preço de compra.

Consolidação de Montagens

Ferramentas de extremidade de braço convencionais são geralmente montagens de múltiplas peças, cada uma exigendo aquisição, usinagem e montagem. A impressão 3D permite que os designers repensem a geometria da ferramenta do zero, eliminando peças desnecessárias e simplificando a construção.

A Genesis, por exemplo, redesenhou sua ferramenta para integrar linhas de vácuo e reduziu a contagem de peças de dezenas para uma única peça impressa. O resultado foi uma ferramenta mais robusta e uma redução de 17 dias no tempo de fabricação.

Clique aqui para baixar o estudo de caso completo da Genesis e descubra como eles alcançaram essas economias.

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