CEO da MELD Manufacturing, Nanci Hardwick, fala sobre a revolução na fabricação de aditivos metálicos

A MELD Manufacturing Corporation é pioneira em uma nova tecnologia radical que permite a impressão 3D de metais sem derreter. Após uma década de desenvolvimento com a Aeroprobe, a MELD se tornou uma subsidiária na primavera de 2018 e lançou sua máquina B8 em grande escala em abril de 2018. A B8 desafia a impressão 3D convencional de metal em leito de pó usando um processo de fabricação de estado sólido baseado em soldagem por fricção. Ao unir o metal com fricção e pressão – em vez de calor – o MELD revela uma série de vantagens exclusivas.

Visão por trás da fabricação MELD

A MELD é uma pequena empresa pertencente a uma mulher fundada no ano passado na Virgínia. Recebeu o prestigioso prêmio R&D 100 em 2018 – uma competição internacional que reconhece os 100 produtos mais inovadores do mundo. Nossa missão é revolucionar a fabricação e permitir o reparo do irreparável. Ao contrário de muitas empresas de AM que se concentram exclusivamente na criação de peças, a abordagem da MELD abrange a seleção de materiais, a fabricação aditiva e o reparo pós-fabricação, permitindo que os projetistas construam peças desde o início para um desempenho ideal.

Como funciona a tecnologia MELD

A principal inovação do MELD é o seu processo de estado sólido. Ao contrário dos métodos AM tradicionais que fundem metal, o MELD utiliza uma ferramenta rotativa oca para aplicar extrema pressão e fricção tanto ao material de alimentação quanto ao material de base. Isso deforma plasticamente os materiais, permitindo que eles sejam “agitados” juntos – um processo de mistura por fricção aditiva. A estrutura do grão é refinada, proporcionando resistência superior, resistência à corrosão e desempenho à fadiga por impacto. Como o processo ocorre abaixo da temperatura de fusão, o MELD pode lidar com pós, flocos, cavacos e barras sólidas sem especificações rigorosas de material – ao contrário de muitos sistemas AM que exigem matérias-primas proprietárias.

O MELD opera em atmosfera aberta, eliminando a necessidade de vácuo ou proteção com gás inerte. Isso reduz custos, aumenta a segurança e torna o processo ecologicamente correto. Ele também permite o dimensionamento contínuo para peças grandes – essenciais para aplicações como reparos em navios, espaçonaves e pontes – sem as limitações impostas pelos sistemas de câmara fechada.

O consumo de energia é baixo porque os lasers não são usados e as taxas de deposição são altas. As peças acabadas são totalmente densas, eliminando etapas de pós-processamento, como prensagem isostática a quente (HIP) ou sinterização.

Comparação do MELD com outros métodos AM de metais

Cada tecnologia AM de metal tem seu nicho. As características distintivas do MELD são sua natureza de estado sólido, operação ao ar livre e versatilidade incomparável de materiais. Ele pode construir ou reparar peças muito grandes, adicionar revestimentos balísticos ou resistentes ao desgaste e modificar componentes existentes. O processo de baixo calor resulta em tensão residual mínima, o que é especialmente valioso para peças aeroespaciais e automotivas que exigem geometria precisa e integridade estrutural.

O MELD também permite a criação de ligas in situ e a fabricação de compósitos com matriz metálica – uma vantagem para a prototipagem rápida de novas composições de materiais. Além disso, a tecnologia comprovou a capacidade de reciclar aparas de máquinas em peças acabadas, reforçando as suas credenciais ecológicas.

Impacto da impressão 3D de metal na indústria

A fabricação aditiva de metal oferece economia de custos, ganhos de desempenho, logística reduzida e a capacidade de reparar componentes no local. Esses benefícios se aplicam a praticamente todos os setores que utilizam metal na produção. A flexibilidade do MELD – lidar com uma ampla gama de materiais e tamanhos de peças – torna-o especialmente atraente para setores que vão desde o aeroespacial até a geração de energia.

Estado Atual e Perspectivas Futuras da Manufatura Aditiva

Estamos no início de uma nova era, passando da Indústria4.0 para a Indústria5.0. Nos próximos cinco anos, assistiremos a uma mudança da prototipagem rápida para o design integrado de materiais e a otimização do desempenho na fase de design. Ao avaliar e adaptar as propriedades dos materiais – como ductilidade ou resistência localizada – desde a fase de conceito, podemos desbloquear todo o potencial da AM.

Principais desafios para uma adoção mais ampla

A maior barreira é a falta de conhecimentos internos. Muitas empresas confiam a estratégia de AM a indivíduos cujas responsabilidades principais estão em outros lugares. Acelerar a adoção requer defensores internos dedicados e alocação estratégica de recursos.

Tamanho da empresa versus experiência em AM

O tamanho não determina a capacidade. As pequenas empresas podem agir rapidamente e tomar decisões ousadas, enquanto as organizações maiores podem lutar contra a inércia. O fator crítico é a capacidade de adotar mudanças e implantar soluções AM rapidamente.

Introdução à impressão 3D de metal

Comece avaliando o tamanho do produto, os requisitos de material e os critérios de desempenho. Combine-os com os recursos dos processos AM disponíveis. Uma vez dominados os fundamentos, as possibilidades de redução de custos, tempo e peso expandem-se exponencialmente. A educação e a experiência prática são os melhores motivadores de interesse.

O que está por vir para a fabricação MELD

A MELD tem como alvo a Indústria 5.0, fundindo ciência de materiais, engenharia mecânica e elétrica e personalização de design. As próximas iniciativas incluem uma plataforma de máquinas com maior espaço de construção, um programa certificado de treinamento de operadores e um consórcio de pesquisa para acelerar a inovação.

Mulheres na impressão 3D

Num recente evento Women in Manufacturing organizado pela Volvo Trucks, destaquei que as mulheres trazem coragem, colaboração e resiliência ao campo. A cultura inclusiva do MELD incentiva qualquer pessoa disposta a aproveitar a oportunidade de aderir a esta tecnologia transformadora.

Para saber mais sobre a MELD Manufacturing, visite meldmanufacturing.com .