Manufatura Aditiva de Metal: Transformando a Produção para Aeroespacial e Além

A manufatura aditiva (impressão 3D) está varrendo o mundo da automação industrial.

Em vez de criar moldes e remover material, fabricantes agora podem simplesmente adicionar camadas de material para produzir itens a um custo menor e com menos desperdício. A manufatura aditiva de metal (impressão 3D de metal) em particular está ganhando força e se tornando especialmente popular em indústrias como a aeroespacial.

Segundo um relatório recente da AMPOWER, o mercado de manufatura aditiva de metal deve crescer 27,9% até 2024. Com a manufatura aditiva de metal, empresas podem construir uma peça metálica forte e altamente intrincada com menos materiais e menos esforço do que processos de manufatura tradicionais.

Para acompanhar as tendências da indústria, aqui está seu guia rápido para manufatura aditiva de metal.

Manufatura Aditiva de Metal Explicada

Ao contrário da manufatura convencional que requer moldes e corte, a manufatura aditiva constrói itens do zero usando equipamentos sofisticados de impressão 3D. O processo básico ocorre em cinco etapas:

1. Criar um modelo digital
2. Prepará-lo para impressão por escavação, edição de tamanhos de furos, adição de suportes, etc.
3. Fatiar o modelo 3D em camadas
4. Imprimir a peça camada por camada
5. Pós-processamento no produto final

Embora o processo permaneça em grande parte o mesmo, existem várias maneiras de imprimir produtos usando manufatura aditiva de metal. Aqui estão algumas das mais comuns:

• Fusão de leito de pó — Pó metálico é colocado na mesa de manufatura, e lasers de elétrons de alta energia fundem precisamente o pó camada por camada para criar o produto final
• Jateamento de metal — O material metálico é derretido e aplicado diretamente na mesa de manufatura. O metal líquido esfria rapidamente, e novas camadas são adicionadas até que o produto final esteja finalizado
• Liga infundida em forno — Pó metálico é unido a um agente aglutinante líquido. À medida que mais camadas do agente aglutinante são adicionadas, o produto final toma forma

Cada tipo de manufatura aditiva de metal pode criar múltiplas peças com uma ampla variedade de materiais. Alguns dos materiais metálicos aditivos mais populares usados na manufatura aditiva são ligas de níquel como Inconel 718 e Inconel 625, aço inoxidável, alumínio e cobre.

Prós e Contras da Manufatura Aditiva de Metal (Impressão 3D de Metal)

Existem muitos benefícios da manufatura aditiva de metal, mas não é ideal para todo tipo de manufatura. Aqui está um guia rápido das vantagens e desvantagens de usar um sistema de manufatura aditiva para construir produtos metálicos.

Vantagens

• Reduzir requisitos de espaço e custo para armazenar peças, dando a você a capacidade de produzir peças sob demanda localmente
• Menos desperdício sem a necessidade de aparar ou cortar peças de materiais maiores, o que também ajuda a reduzir custos de manufatura
• Produzir rapidamente novos produtos sem precisar criar moldes
• Prototipagem mais rápida pode acelerar rapidamente o desenvolvimento de produtos e ajudar a ganhar vantagem competitiva
• Nenhuma montagem necessária. Peças manufaturadas aditivamente podem ser impressas em sua totalidade sem precisar juntar múltiplas peças
• Construir peças altamente intrincadas com esforço ou habilidade mínimos

Desvantagens

• Tempos de construção lentos significam que a manufatura aditiva não é ideal para grandes produções
• Custos iniciais mais altos com necessidades de equipamentos mais caros
• Tamanho do produto limitado às restrições do sistema de manufatura aditiva. Impressoras de nível consumidor, por exemplo, tipicamente têm mesas de impressão menores que um pé cúbico

Aplicações da Manufatura Aditiva de Metal

Originalmente, a manufatura aditiva de metal era usada principalmente para prototipagem. Fabricantes podiam projetar e imprimir rapidamente produtos prontos para teste antes de investir em moldes e equipamentos para maiores produções usando software de manufatura aditiva de metal. À medida que a tecnologia avançou e a manufatura aditiva se tornou mais acessível, foi adotada por uma ampla variedade de indústrias.

A indústria aeroespacial tem sido uma das maiores adotantes da manufatura aditiva. Empresas aeroespaciais estão usando Manufatura Aditiva ("AM") para projetar e construir peças metálicas altamente intrincadas que de outra forma não seriam possíveis usando métodos convencionais.

Como há menos desperdício, fabricantes aeroespaciais podem reduzir o peso sem sacrificar a integridade estrutural, o que é essencial ao projetar aeronaves.

A indústria médica também usou manufatura aditiva para criar ferramentas e instrumentos únicos para procedimentos específicos. Profissionais médicos não precisam mais esperar que ferramentas sejam projetadas e construídas por um fabricante. Eles podem criar as ferramentas exatas de que precisam em uma fração do tempo — a um custo muito menor, internamente para auxiliar em procedimentos complicados.

Otimize a Produção com Manufatura Aditiva de Metal

A manufatura aditiva de metal pode não substituir processos de manufatura convencionais, mas oferece muitos benefícios consideráveis para fabricantes em uma ampla variedade de indústrias.

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