Fixação Flexível Aprimora Automação na Produção de Implantes de Titânio

A Slice Mfg. Studios em Akron, Ohio, é um fabricante por contrato servindo as indústrias médica e aeroespacial, entre outras. Uma de suas especialidades é impressão 3D em metal — especificamente, a fabricação de implantes médicos de titânio com fusão por feixe de elétrons (EBM) — que foi o motivo da minha visita. Imprimir com EBM é complicado e pode ser perigoso; o sucesso da Slice no uso desta tecnologia tem sido resultado de uma instalação intencionalmente projetada, processos rigorosos e construção contínua de conhecimento. Embora a empresa também confie em usinagem, torneamento e EDM, a manufatura aditiva está claramente enraizada nas operações da Slice.

Automação no Acabamento e Inspeção

Mas ficou aparente quando visitei que a Slice também é crente em automação. Jateamento de acabamento de copos acetabulares trabeculares é realizado por um braço robótico FANUC LR Mate 200iD dentro de um gabinete de jateamento. Marcação a laser de peças é totalmente automatizada com um sistema de marcação a laser Foba série M. A empresa está falando em adicionar um veículo guiado autônomo (AGV) para transportar peças pela instalação, libertando operadores desta tarefa. E dois dos centros de usinagem da empresa são equipados para operação desassistida.

Célula de Usinagem com Carrossel e Fixtures Impressos em 3D

Um destes, um centro de usinagem Willemin-Macodel 508 MT, tem um robô e sistema de carrossel com bandejas rotativas. O carrossel pode comportar até 288 copos acetabulares quando estas bandejas configuradas com fixtures correspondentes impressos em 3D (Figura 1). Antes da usinagem, o robô levanta cada copo de quadril para que seu diâmetro possa ser medido com um sistema a laser. O tamanho da peça é então repassado ao CNC para chamar o programa correto para usinagem, permitindo que diferentes tamanhos de peças sejam carregados no carrossel ao mesmo tempo. Com automação, este centro de usinagem pode processar cerca de 100 copos de quadril por dia, mais do que as impressoras 3D EBM da empresa podem produzir atualmente.

Nova Geração com Visão e Fixação Intercambiável

Um centro de usinagem mais novo, um Willemin 508 MT2, apresenta uma torre de torneamento inferior que permite operar mais como um torno tipo suíço. Esta máquina-ferramenta também tem um sistema de automação mais sofisticado que usa um carrossel de seis gavetas e robô FANUC 200 iD 7L equipado com capacidades de visão para identificação de peças.

A Slice desenvolveu um sistema de fixação intercambiável para o 508 MT2: uma bandeja usinada com furos quadrados (Figura 2). Fixtures plásticos impressos em 3D ou usinados para esta pegada podem ser colocados dentro para então segurar as peças de metal. Para trocar o carrossel para acomodar uma peça diferente, os fixtures quadrados podem simplesmente ser levantados e postos de lado.

Quer saber mais?

A Conferência de Manufatura Aditiva 2018 ocorre de 11 a 12 de setembro, co-localizada com a International Manufacturing Technology Show (IMTS) no McCormick Place em Chicago, Illinois.