Integrando Manufatura Aditiva e Subtrativa para Produção Ótima

Muito tem sido escrito sobre a promessa da manufatura aditiva, e como em breve tudo será impresso em 3D sob demanda, trazendo um futuro brilhante e reluzente. Impressão 3D agora existe para itens tão diversos como sapatos, carros e até casas. Embora a manufatura e produção subtrativa tradicional não tenha o apelo sexual da impressão 3D, ela ainda é a espinha dorsal da manufatura, entregando custos mais baixos e maior precisão.

Está claro que tanto a manufatura aditiva quanto a subtrativa terão que coexistir, mas elas se fundirão? No futuro, falaremos de manufatura híbrida sem fazer distinção entre as duas?

Impressão 3D Rouba os Holofotes

Este mês, a Liebherr da Alemanha anunciou o primeiro componente hidráulico de controle de voo primário impresso em 3D voado em uma aeronave Airbus. Seu anúncio exalta as virtudes da impressão 3D, fornecendo uma redução de 60% no peso em 30% menos espaço. Embora os ganhos sejam impressionantes e ofereçam muitas vantagens, o que o comunicado não fala é que o bloco de válvula impresso em 3D ainda precisou passar por um processo de manufatura subtrativa: usinagem, fresamento, corte de roscas, etc. A impressão 3D sozinha não pode atender aos requisitos de tolerância, nem fornecer algo tão simples quanto furos roscados. Apesar de todas as vantagens inerentes, a impressão 3D é basicamente uma maneira de produzir uma fundição sofisticada.

Após o bloco de válvula ser impresso em 3D por sinterização a laser de pó de titânio, ele seguiu um processo de manufatura tradicional, exigindo ser movido para equipamentos de fresamento e acabamento (cada um com potencialmente novos dispositivos de fixação). Apesar de todas as vantagens da impressão 3D, ela raramente pode ser confiada para produzir uma peça acabada. E se uma peça ainda pode ser produzida usando fundição e fresamento tradicionais, ela fornece um custo menor do que a impressão 3D.

Cortesia do Grupo Liebherr

Manufatura Híbrida de Sistema Único é a Resposta?

Dado que peças impressas em 3D frequentemente precisam de métodos subtrativos para completar o processo de manufatura, por que não combinar uma impressora 3D que também possa realizar fresamento e usinagem? Bem, a Matsuura Machinery Corporation fez exatamente isso com a introdução de sua Série Lumex — uma máquina híbrida que combina sinterização a laser com fresamento de precisão de ponta. As tecnologias combinadas permitem a produção de peças com geometrias complexas para fabricação de moldes como canais de resfriamento internos e ranhuras profundas, com acabamento de superfície e precisão prontos para produção que podem ser entregues por fresamento de precisão.

A Matsuura afirma que as máquinas Lumex podem produzir uma peça complexa como a da foto em metade do tempo e com metade do custo dos métodos tradicionais, e o molde resultante produz peças mais rápido e com qualidade superior devido ao melhor resfriamento do molde proporcionado por canais de resfriamento internos no molde.

Cortesia Matsuura

Este é o Futuro?

Este tipo de máquina híbrida é a onda do futuro, ou, por causa de custos e tamanho de peça e limitações de ferramentas, elas permanecerão um sistema especializado usado apenas quando processos de manufatura ditarem suas necessidades? Pode ser que este tipo de máquina só será usado para manufatura de alta precisão e alto nível onde o custo da máquina é muito superado pelas vantagens. Ou possivelmente, uma vez que designers estejam cientes das possibilidades, designs podem mudar para aproveitar uma máquina híbrida, impulsionando a necessidade deste tipo de máquina, reduzindo seus custos.

A Spatial Estará Lá

É sempre difícil prever o futuro — difícil saber se estas máquinas híbridas são a onda do futuro ou permanecerão um item especializado. Mas uma coisa é clara: tecnologias avançadas de manufatura todas requerem soluções de modelagem e visualização 3D. E a Spatial estará lá para suportar OEMs construindo soluções ao redor desta nova classe de máquina, seja o CGM Core Modeler para representações precisas, CGM Polyhedra para modelagem híbrida, e/ou HOOPS Visualize para permitir interação com o modelo. SDKs da Spatial ajudarão a impulsionar este futuro.