Como fabricantes menores podem tirar proveito da fabricação de aditivos

Por:Dave Pierson

“Ouvi dizer que a manufatura aditiva é a chave para impulsionar a inovação em nossa indústria, mas como ela realmente agrega valor?”

“Nós vimos algumas máquinas de manufatura aditiva, mas como podemos justificar a despesa quando estamos tentando eliminar nossos gastos de capital?”

“A fabricação aditiva vale o investimento?”

Eu respondo perguntas como essas toda vez que organizo ou participo de conferências de manufatura aditiva para fabricantes de pequeno e médio porte (SMMs) por meio da Rede Nacional MEP ™. Como engenheiro sênior de desenvolvimento de produto da MAGNET, parte da Ohio Manufacturing Extension Partnership (MEP), meu objetivo é educar SMMs e outros centros MEP sobre como a manufatura aditiva pode ajudar as pequenas empresas a competir contra grandes empresas industriais.

Eu faço isso, em parte, por causa da participação do Ohio MEP em um prêmio NIST MEP 2017 para o Pennsylvania MEP em parceria com o America Makes, o Manufacturing USA Institute focado na manufatura aditiva. Este Instituto trabalha com a indústria, academia, governo e agências não governamentais para inovar e acelerar a manufatura aditiva e a impressão 3D para aumentar a competitividade da manufatura global nos EUA e, por meio de nossa parceria, o Ohio MEP está auxiliando os centros MEP e SMMs na adoção de estratégias de manufatura aditiva, incluindo orientação sobre os benefícios do ROI e opções acessíveis para a compra de equipamentos.

Então, qual é o problema da manufatura aditiva?

A manufatura aditiva é a próxima etapa para aqueles que já estão familiarizados com a tecnologia CAD tridimensional (3D). Em essência, o CAD 3D é fundamental para a utilização de manufatura aditiva. Depois de dominar as competências essenciais do CAD 3D, você está pronto para fazer a transição para a manufatura aditiva.

Maneiras de fabricantes menores obterem ROI da fabricação de aditivos

Originalmente desenvolvido pelo MIT

, a manufatura aditiva adiciona camada sobre camada de materiais para “imprimir” um objeto ou peça 3D. Essas peças podem ser criadas a partir de uma variedade de materiais, incluindo plásticos, metais, cerâmica ou concreto.

A manufatura aditiva pode fornecer ROI significativo para SMMs, ajudando-os:

• Melhorar seus processos de ferramentas industriais
• Produza mais peças de alto valor e baixo rendimento
• Crie produtos altamente personalizados para seu setor e seus clientes

Essa tecnologia também permite que os fabricantes conduzam protótipos mais econômicos para processos de P&D. A manufatura aditiva pode destilar experiências do usuário de maneira rápida e eficiente em uma maquete, para que os fabricantes possam produzir e avaliar um protótipo impresso em 3D. Ciclos de feedback repetidos podem gerar mais ideias para peças com mais valor agregado.

Os fabricantes aeroespaciais e médicos já estão percebendo os benefícios de ROI da manufatura aditiva. Hoje, um número crescente de fabricantes menores está usando-o para fazer a transição para um estoque mais digital, onde você pode dar suporte a 40 peças, cada uma com SKUs diferentes, contra cinco mil peças com o mesmo SKU.

Digamos que você seja uma empresa que produz fundição em areia ou ferramentas especiais. Eu ajudo empresas como essas a aprender como usar a manufatura aditiva para imprimir essas peças em algumas semanas, em vez de meses. Com menos tempo de espera necessário para criar peças, é mais fácil fazer a transição para um inventário digital.

Os fabricantes de mentalidade estratégica estão recorrendo à manufatura aditiva para competir com concorrentes maiores em seu setor. Mas a maioria dos SMMs ainda tem muitas dúvidas sobre como essa tecnologia realmente agregará valor a curto e longo prazo.

Aqui estão algumas das perguntas mais comuns sobre fabricação de aditivos que recebi de SMMs e outros centros MEP.

P:Quais aplicativos específicos podem se beneficiar da fabricação de aditivos?

A sua instalação usa moldagem por injeção? A manufatura aditiva permite que canais de resfriamento sejam projetados e construídos para contornar o molde, melhorando assim o desempenho de resfriamento. Esse processo estende a vida útil do molde e reduz o desperdício.

Essa tecnologia também é mais eficiente para peso leve, com mais opções de materiais disponíveis, como plásticos leves e compostos. O processo também usa menos material, ao mesmo tempo que melhora o desempenho das peças.

Se você estiver usando peças fundidas de metal, pode usar a manufatura aditiva para imprimir moldes de areia e machos a partir de um projeto CAD sem a necessidade de um padrão ou caixa de machos. Ao contrário das ferramentas de fundição industriais típicas, a manufatura aditiva pode reduzir significativamente o tempo e as despesas para a produção de moldes e machos.

P:A fabricação de aditivos pode economizar tempo de processamento e custos de produção?

A manufatura aditiva oferece a capacidade de imprimir peças customizadas just-in-time. Reduz o tempo e os custos de desenvolvimento de ferramentas, com menos material e menos desperdício. Os usos potenciais incluem retenção, orientação, alinhamento, localização e fixação, bem como medidores simples “passa / não passa” para verificar o ajuste e a qualidade dos componentes.

A natureza precisa da manufatura aditiva significa que ela aumenta drasticamente a economia de tempo na produção de acessórios para inspeções de primeiro artigo. Como resultado, máquinas-ferramentas, gabaritos, acessórios ou medidores podem ser produzidos mais rapidamente e com menos defeitos.

Essa tecnologia também melhora a capacidade de coordenar as inspeções de máquinas de medição (CMM). A Orek usou a manufatura aditiva para fazer centenas de acessórios de inspeção para seus CMMs. Em média, a empresa estima uma economia de US $ 200 e seis dias e meio em comparação com a usinagem dos acessórios. Ao utilizar a manufatura aditiva, a Oreck removeu a fabricação de acessórios e a programação de CMM do caminho crítico.

P:A fabricação de aditivos pode ajudar a consertar peças de alto valor com melhor custo-benefício?

Você tem peças de metal de alto valor que são caras para substituir? A deposição de energia direcionada (DED) é uma aplicação específica de manufatura aditiva que pode reparar lâminas de turbinas e outras peças e equipamentos de última geração, depositando rapidamente material nas peças existentes para estender sua vida útil.

Esta tecnologia também pode ser combinada com equipamentos CNC existentes. A máquina DED constrói a peça e, em seguida, o equipamento CNC fresa a peça até o tamanho certo e suavidade.

Aproveitando seus recursos de fabricação de aditivos

Existem inúmeras oportunidades práticas para os SMMs aprenderem mais sobre a manufatura aditiva e como essa tecnologia pode ajudar os fabricantes menores a competir no atual cenário industrial movido a 3D.

Eu sugeriria começar com eventos de aprendizagem fornecidos pelo Additive Manufacturing Users Group (AMUG) e a Conferência RAPID + TCT produzida em parceria com a SME. SME

ajuda os fabricantes a inovar, crescer e prosperar, promovendo a tecnologia de manufatura, desenvolvendo uma força de trabalho qualificada e conectando a indústria de manufatura.

O Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) também oferece vários recursos educacionais em seu banco de dados de manufatura aditiva, como oficinas para aplicações baseadas em metais e polímeros.

Além disso, a MAGNET está atualmente trabalhando com o MIT para desenvolver um currículo para cerca de 60 funcionários do MEP Center para treinamento online de manufatura aditiva. Após a aula de treinamento, os Centros MEP serão avaliados quanto à sua familiaridade com aplicações de manufatura aditiva.

O objetivo final deste programa é ajudar todos os Centros MEP a desenvolver uma interface bem-sucedida entre SMMs e seus clientes, aproveitando melhor os recursos de manufatura aditiva disponíveis.

Juntos, estamos construindo uma relação de competência e capacidades entre a Rede Nacional MEP, SMMs e seus clientes. O resultado pretendido é que os SMMs serão capazes de usar a manufatura aditiva para se manterem competitivos não apenas em um ano, mas também em cinco e dez anos a partir de agora.



Para ver o artigo original:https://www.nist.gov/blogs/manufacturing-innovation-blog/how-smaller-manufacturers-can-take-advantage-additive?utm_medium=email&utm_source=marketingcloud&utm_campaign=