Aplicativos de impressão 3D de metal (Parte 1)
A tecnologia de impressão em metal 3D - como a fabricação de filamentos fundidos de metal (metal FFF) - apresenta uma maneira inovadora de tornar as peças de metal funcionais acessíveis para empresas de todos os tamanhos. O FFF de metal e o FFF de composto compartilham muitas vantagens principais do processo em relação à fabricação convencional.
Quais são algumas das aplicações para as quais o metal FFF é adequado? Esta postagem de blog inclui exemplos de aplicativos de metal FFF para 1.) modelos de conceito e validação funcional e 2.) ferramentas de fixação / alinhamento.
Os seguintes exemplos de aplicação de FFF de metal, embora não sejam uma lista exaustiva, podem servir como exemplos para ajudar os fabricantes a obter uma compreensão precisa do que é vantajoso para a impressão 3D. A Markforged recomenda que os fabricantes examinem suas próprias operações em busca de semelhanças e oportunidades de aproveitar as vantagens da fabricação de aditivos de metal.
Para um mergulho abrangente nos diferentes tipos de aplicativos de impressão em metal 3D, baixe nosso white paper sobre aplicativos de impressão em 3D de metal.
Modelos de conceito e validação funcional
As impressoras de metal FFF são uma tecnologia de P&D ideal - permitindo que os usuários verifiquem de forma rápida e eficiente se a intenção do projeto atende aos requisitos funcionais. Como o FFF metálico é rápido e leve em logística, as peças podem ser impressas rapidamente e evitar longos prazos de entrega comuns na fabricação convencional.
Nesse espaço, os protótipos são a aplicação mais comum. Eles vêm em muitos formatos e tamanhos, mas normalmente são mais valiosos quando há a necessidade de um protótipo de metal para uma peça de metal. Os protótipos de metal são necessários quando as propriedades exigidas no protótipo não podem ser correspondidas por peças compostas. Embora muitas peças possam ser prototipadas por FFF de metal, os tipos de peças que apresentam o maior ROI são aqueles que são economicamente ineficientes para produzir em baixo volume ou são afetados por longos prazos de entrega.
Peças personalizadas. Peças de baixo volume, como impulsores e bicos personalizados, podem ser prototipadas e produzidas em uma impressora 3D FFF de metal. As geometrias complexas necessárias e a natureza de baixo volume dessas peças se enquadram nesta aplicação.
Peças fundidas . A fundição sob pressão é uma forma econômica de fazer peças complexas em alto volume. No entanto, essas peças também são extremamente caras para prototipar. O Metal FFF permite que os usuários imprimam peças de formato quase final para refinar o projeto da peça fundida antes de se comprometer com o custo das ferramentas de produção.
Peças CNC personalizadas. As impressoras 3D de metal oferecem um método mais rápido e mais barato do que adquirir peças de fabricantes CNC de terceiros e podem aumentar significativamente a largura de banda de fabricação interna. Os protótipos CNC de maior impacto para impressão são geralmente complexos e requerem mais operações de usinagem.
Ferramentas de fixação / alinhamento
Assim como a prototipagem, a fixação e o alinhamento são aplicações comuns de impressão CFR. Metal FFF adiciona uma nova dimensão ao espaço de aplicações de compósitos existentes, abrindo assim novas oportunidades.
O ferramental composto é transformacional, mas tem seus pontos fracos. Nessas áreas, as peças de metal FFF brilham. O metal da impressora 3D industrial é resistente ao calor e ao desgaste, onde os compostos não o são.
Os fabricantes também podem utilizar as vantagens de desempenho inerentes à impressão 3D de metal, que incluem redução de peso, canais de resfriamento, etc. - para construir ferramentas com melhor desempenho do que a alternativa convencional.
Ferramentas Híbridas. Metal impresso em 3D e peças compostas podem ser combinadas em ferramentas híbridas. Essas ferramentas permitem que os usuários aproveitem os pontos fortes inerentes de cada tecnologia. Isso inclui casos em que a resistência localizada ao desgaste é necessária; por exemplo, os usuários podem imprimir pontas de metal e corpos de plástico.
Ferramentas de fim de braço de alto desgaste (EOAT). EOAT, que é uma aplicação composta comum, tem aplicações adicionais específicas de metal. Exemplos incluem:
- Superfícies de alto desgaste onde as ferramentas de metal superam as ferramentas compostas.
- Ferramentas que operam em ambientes aquecidos e podem funcionar com componentes quentes. Alguns EOAT são usados em locais de alta temperatura, onde apenas metal pode operar razoavelmente.
- EOAT menores e mais complexos que são muito pequenos ou complexos para reforço contínuo de fibra (CFR).
Acessórios de brasagem. Os acessórios de brasagem precisam ser resistentes em altas temperaturas. As tecnologias de impressão 3D Metal FFF atendem a esses requisitos e adicionam um nível de personalização. As peças de metal também podem funcionar nas condições extremas de calor dos fornos. Recursos complexos e materiais difíceis de usinar tornam a manufatura convencional cara.
Suporte de fixação de alto desgaste (escoras, berços, etc.). Ferramentas de linha como escoras e berços estão sujeitas a abrasão e desgaste repetidos. A impressão 3D de peças de metal oferece uma maneira fácil de fazer ferramentas personalizadas com metais endurecidos e resistentes ao desgaste.
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