A Fabricação Aditiva é Adequada para o Seu Negócio? Um Guia Prático de Decisão

A Fabricação Aditiva, também conhecida como impressão 3D, passou de uma novidade futurista para uma tecnologia amplamente disponível. Embora a fabricação aditiva exista desde meados dos anos 1980, o crescimento no uso e comercialização da tecnologia explodiu nos últimos cinco anos. Impressoras tornaram-se mais rápidas, baratas e compactas, sem mencionar a seleção em constante crescimento de materiais plásticos e metálicos.

A fabricação aditiva quebra os limites dos métodos tradicionais ao mudar a forma como as peças de produção são criadas e suportadas. Quando aplicada às situações certas, a fabricação aditiva pode entregar produtos com maior eficiência e desempenho melhorado. As vantagens não param por aí; existe uma riqueza de vantagens financeiras na impressão 3D, desde redução de desperdício de produto a menor custo para peças complexas a oportunidades de receita em produção de pequenas quantidades.

Este guia abrangente cobre uma profundidade de informação sobre fabricação aditiva, os seus benefícios, o que considerar ao começar, e muito mais!

Links Rápidos

• O que é Fabricação Aditiva?
• 6 Benefícios de Aproveitar a Fabricação Aditiva na Sua Instalação de Fabrico
• A Fabricação Aditiva é Adequada para a Sua Empresa? 5 Considerações Antes de Implementar Esta Tecnologia de Fabrico
• Maximize o Seu Investimento em Fabricação Aditiva com a CMTC!

O que é Fabricação Aditiva?

Fabricação aditiva, ou impressão 3D, é um processo que cria um objeto tangível a partir de um design digital. Enquanto uma impressora 2D tradicional usa um computador para ler um ficheiro e imprimir uma réplica plana, bidimensional, em tecido ou papel, a impressão 3D cria um objeto físico a partir de um ficheiro digital, utilizando camada após camada de material, até formar um objeto tridimensional completo.

As tecnologias de fabricação aditiva constroem objetos tridimensionais uma camada fina de cada vez. Cada camada subsequente liga-se à camada anterior de material parcialmente derretido. Em outras palavras, em vez de remover material durante o processo de produção para criar características de peças como furos, a peça seria construída usando métodos de fabricação aditiva com o furo já formado na peça finalizada.

O material de camadas pode ser quase qualquer tipo de substância, variando desde pó metálico, cerâmica, termoplásticos, vidro — até chocolate! Como resultado, impressoras 3D não são tamanho único; existem várias opções para impressão 3D, assim o tipo de impressora varia para diferentes aplicações.

A fabricação aditiva tem sido usada para construir modelos físicos, protótipos, componentes de ferramentas e peças de produção numa variedade de meios, incluindo metal, plástico e materiais compósitos. Quase qualquer forma pode ser replicada numa impressora 3D, e peças podem ser fabricadas numa variedade de cores e até com mais de um material.

6 Benefícios de Aproveitar a Fabricação Aditiva na Sua Instalação de Fabrico

A impressão 3D tem sido aclamada pelas suas capacidades inovadoras de fabrico industrial. Existem várias vantagens que tornam esta tecnologia de fabrico um ativo valioso defendido por empresas em todo o mundo, incluindo:

Custos de Desenvolvimento Reduzidos

Esta tecnologia de fabrico avançada tem o estereótipo de ser algo cara, devido ao seu custo inicial. No entanto, os custos de desenvolvimento reduzidos a longo prazo geram benefícios de poupança de dinheiro.

Em termos de custos de operação da máquina, depende do tamanho da impressora 3D. A maioria das impressoras 3D de secretária usa tanta energia quanto um portátil, enquanto algumas impressoras 3D industriais grandes usam uma quantidade significativamente maior. Ainda assim, a sua capacidade de produzir objetos complexos num único passo resulta em maior eficiência e produtividade.

Uma das principais vantagens da impressão 3D é o custo reduzido de mão de obra. Além do pós-processamento, a maioria das impressoras é auto-suficiente e mal precisa de assistência de um operador. Os custos de mão de obra para uma impressora 3D são essencialmente inexistentes, comparado ao fabrico tradicional onde operadores altamente qualificados são geralmente necessidades.

Além disso, a fabricação aditiva em baixos volumes é competitiva em custo comparada ao fabrico tradicional. É significativamente mais barato imprimir protótipos em 3D do que com outros métodos de fabrico, como moldagem por injeção, matrizes tradicionais, moldes, fresagem e maquinagem.

Menos Desperdício de Produto

Ao desenhar rascunhos num programa de computador e depois enviá-los para impressão, o tempo para criar e produzir novos designs é drasticamente encurtado com menos desperdício. Este processo digital-para-digital remove os passos intermédios adicionais da prototipagem tradicional.

Além disso, a impressão 3D tem maior rapidez de resposta. Com a capacidade de criar iterações rápidas, a impressão 3D identifica problemas de engenharia e design que poderiam ter levado semanas, senão meses, a descobrir no fabrico tradicional.

A fabricação aditiva permite a criação de designs complexos que normalmente são demasiado difíceis ou demasiado caros para construir. O desenvolvimento de processos pode ser realizado em menos tempo com dinheiro gasto no desenho e construção de protótipos com métodos tradicionais, como moldes e matrizes. Há também menos desperdício de produto da necessidade de descartar moldes para peças e características que mudaram em iterações de protótipos.

Decisões sobre designs finais de peças podem ser alcançadas mais rapidamente porque o tempo necessário para design e criação eficazes é reduzido. No geral, a fabricação aditiva oferece um processo de design mais eficaz e eficiente com menos desperdício e gastos reduzidos.

Qualidade Melhorada dos Produtos

As vantagens da impressão 3D estendem-se a proporcionar melhor qualidade de design de produto e desenvolvimento de processos. A fabricação aditiva permite aos fabricantes criar produtos superiores porque problemas de design, como má ergonomia, podem ser identificados cedo e resolvidos rapidamente. Como resultado, a qualidade das peças pode ser melhorada com um design final melhor com impressão 3D.

Além disso, este avanço tecnológico permite aos engenheiros construir peças complexas e intrincadas que não são custo-efetivas ou mesmo possíveis com métodos de fabrico típicos. Os engenheiros já não estão restritos às limitações de equipamento tradicional; algumas peças que foram desenhadas como conjuntos que requerem união, fixação ou soldadura podem ser impressas como uma única peça. Isto reduz desperdício enquanto muitas vezes adiciona maior resistência e durabilidade ao produto e reduz potenciais pontos de falha.

A impressão 3D também pode criar peças de uma variedade de substâncias diferentes, como termoplásticos. Alguns destes materiais podem reduzir substancialmente o peso mantendo resistência e integridade. Isto é excecionalmente útil quando engenheiros querem manter resistência mas reduzir peso.

A fabricação aditiva pode ser uma tecnologia valiosa para criar produtos duráveis que podem manter uso contínuo devido à sua qualidade melhorada.

Prototipagem Verdadeiramente Rápida

Lembra-se quando "rápida" prototipagem significava um prazo de semanas ou meses para desenhar e fabricar? Isto era principalmente devido à necessidade de fabricar uma ferramenta ou acessório de protótipo e provavelmente externalizar uma parte deste trabalho, pois muitos fabricantes focavam-se na produção, mas não queriam ocupar tempo valioso para produzir uma única peça de protótipo.

Com fabricação aditiva, pode desenhar e produzir um protótipo numa impressora 3D em horas — não semanas! Em vez de desenhar para fabrico, pode agora fabricar para design. Além disso, peças podem ser produzidas para atender especificações complexas de clientes específicos. Isto é um divisor de águas para prototipagem.

O que significa isto para a sua empresa? Com um investimento relativamente pequeno numa impressora 3D e experiência, pode agora produzir rapidamente maquetes de um novo produto e tê-lo nas mãos do cliente em poucos dias. Além disso, pode produzir uma peça para atender a um nicho de mercado muito específico, o que poderia levar à produção de produtos de alta margem de lucro.

Um Meio para Atrair Talento, Experiência e Entusiasmo para a Sua Empresa

No segundo artigo da nossa série de publicações no blog sobre atrair a geração millennial, "Como Atrair Millennials e Preservar o Futuro do Fabrico", discutimos a incorporação de fabricação aditiva e outras novas tecnologias no seu local de trabalho para atrair trabalhadores qualificados desta população. Conforme declarado nesse artigo, pode usar equipamento de fabricação aditiva para atrair trabalhadores jovens e qualificados para a sua instalação.

A Fabricação Aditiva é Adequada para a Sua Empresa? 5 Considerações a Fazer Antes de Implementar Esta Tecnologia de Fabrico

Como com a implementação de qualquer mudança substancial no seu processo de fabrico, existem vários fatores a considerar e explorar antes de trazer nova tecnologia para a sua empresa.

Reconhecer a Mudança de Mentalidade Associada à Fabricação Aditiva

Embora a fabricação aditiva seja uma ferramenta poderosa para fabricantes, o uso eficaz da fabricação aditiva requer uma mudança de mentalidade para engenheiros de design e gestores de empresa. A fabricação aditiva vai contra muitos dos princípios que a maioria dos engenheiros de design, mecânicos e industriais aprendem na escola.

Por exemplo, tradicionalmente, chapas de metal têm sido usadas como matéria-prima para um processo de fabricação de metal. Estas chapas são cortadas a laser para produzir uma forma. O trabalho dos engenheiros de design tem sido encomendar o tamanho certo de chapa de aço e desenhar o programa para otimizar o encaixe de peças dentro dessa chapa para minimizar sucata. Quanto menos aço retirado, menores os custos de sucata, e maiores os lucros.

No caso da fabricação aditiva, em vez de focar na redução da quantidade de material removido de um processo, constrói-se um produto, adicionando material onde necessário ou retirando-o na fase de design para produzir uma peça. Então, em vez de cortar uma forma de uma chapa de aço, constrói-se a mesma peça usando uma impressora 3D. Se não gosta da forma ou características, simplesmente muda o modelo e imprime outro! Uma vez que tem um design que gosta, pode imprimir tantas cópias quantas precisar.

Como pode ver, a mentalidade de design inverte-se quando a fabricação aditiva está envolvida. As considerações mudam de reduzir a quantidade de material retirado para otimizar o design da peça e depois construir uma peça, uma a uma.

Aqui estão algumas formas simples e relativamente baratas de reeducar os seus engenheiros de design para trabalhar com tecnologias de impressão 3D:

Aprender

Muitas universidades e faculdades comunitárias desenvolveram programas de fabricação aditiva. Estes podem variar desde especializações de grau e programas de certificação a workshops e seminários de fabricação aditiva. Eventos de fabricação aditiva também proporcionam oportunidades para engenheiros e gestores de empresa aprenderem mais sobre a tecnologia, o que é crítico para qualquer mudança significativa de processo.

Ler

Revistas, como a Make Magazine, são publicadas para mostrar exemplos de materiais 3D e fornecer comparações entre modelos de impressoras para que possa selecionar a certa para a sua empresa. A internet também contém uma riqueza de dados sobre fabricação aditiva e impressão 3D. O nosso site tem uma secção inteira dedicada a informação e recursos de fabricação aditiva.

Networking

Pergunte e conecte-se com fabricantes locais que estão a usar impressão 3D. Aprenda como utilizam as suas funcionalidades e otimizam as suas capacidades. Redes de fabricantes, câmara de comércio local e eventos são lugares onde pode encontrar outros a usar a tecnologia.

Experimentar

O custo de impressoras 3D pessoais e de secretária diminuiu drasticamente à medida que mais modelos são introduzidos e a concorrência aumenta neste mercado. Uma mini-impressora de secretária pode ser comprada por apenas 500 dólares. Se está a considerar incorporar fabricação aditiva nas suas operações, compre uma ou algumas e forneça-as aos seus engenheiros, como faz a Ford Motor Company. Não há melhor maneira de aprender sobre a tecnologia e mudar a mentalidade do que deixar os designers e engenheiros brincar com a tecnologia. Uma vez que as capacidades da Aditiva são melhor compreendidas pelos seus designers e engenheiros, identificar a tecnologia Aditiva industrial adequada para as necessidades da sua empresa será muito mais fácil.

Novas tecnologias podem ser assustadoras, mas também podem ser emocionantes! A promessa da fabricação aditiva nos próximos cinco anos é entusiasmante, desde a produção de próteses personalizadas funcionais ao uso de impressão 3D na maioria das salas de aula do ensino básico e lares.

Maximize o Seu Investimento em Fabricação Aditiva com a CMTC!

E se não souber como usar uma impressora 3D? Quando a fabricação aditiva chegou ao mercado pela primeira vez, existiam apenas alguns recursos para ajudar fabricantes a usar a tecnologia, e os que existiam tendiam a ser muito caros. Existem outras formas gratuitas ou baratas de familiarizar a sua empresa com tecnologia aditiva e possíveis aplicações à sua situação. A CMTC patrocina webinars de fabricação aditiva, que incluem apresentações de especialistas e recursos na área de fabricação aditiva.

À medida que a procura por peças personalizadas continua a aumentar, os processos de fabricação aditiva continuarão a tornar-se cada vez mais relevantes no futuro. Fabricantes de equipamento AM preveem que, à medida que mais empresas começarem a adotar estas tecnologias, é apenas uma questão de tempo antes de o futuro do fabrico ser completamente transformado.

A CMTC reconhece a importância deste caminho em frente e está aqui para o ajudar a transformar a sua empresa de fabrico com fabricação aditiva. Contacte-nos para saber mais!