Como as ferramentas rápidas estão revolucionando a indústria automotiva

Os desenvolvimentos recentes na fabricação ajudaram muitas indústrias diferentes, mas poucas experimentaram tanta inovação quanto o campo automotivo. Os fabricantes de carros, motos, caminhões e tantos outros tipos de transporte estão entre os primeiros a utilizar os mais recentes desenvolvimentos tecnológicos em manufatura aditiva e subtrativa. Na mesma linha, o ferramental rápido teve um impacto notável na indústria automotiva, ultrapassando os limites do que é possível em termos de velocidade de produção e custo-benefício.

O ferramental rápido tem sido uma parte importante da produção de veículos há algum tempo, mas está ganhando velocidade devido ao aumento da prevalência de avanços tecnológicos nos últimos anos. Embora muitas empresas estejam eliminando totalmente o ferramental (muitas vezes usando processos de manufatura aditiva que tornam certas ferramentas obsoletas), outros segmentos estão intensificando seus esforços para a criação de cadeias produtivas únicas e otimizadas. Além disso, o aumento do número de oficinas mecânicas e maquinistas qualificados tornou mais fácil do que nunca a produção de ferramentas, moldes e todos os tipos de utilidades.

Aqui estão apenas algumas das maneiras pelas quais o ferramental rápido está mudando a indústria automotiva:

Eficiência de custo

Quando se trata de resultados, a mistura de métodos que compõem o ferramental rápido oferece oportunidades de redução de custos em escala como nenhuma outra. Isso é especialmente crucial para os fabricantes de automóveis, pois eles tendem a produzir um número razoável de unidades, dependendo de seus níveis de produção. Embora o ferramental rápido não seja adequado para fabricação em massa, existem outros processos em sua cadeia de produção que podem não exigir quantidades tão altas.

Consequentemente, se a empresa em questão não visa níveis de produção em massa, pode acabar precisando de muitas peças que exigem métodos de prototipagem rápida. Esse processo é particularmente útil para complementos ou peças personalizáveis ​​para carros pré-existentes, onde as quantidades necessárias são pequenas, mas podem variar muito. Também é útil nesse sentido devido à capacidade de personalizar e reiterar projetos a custos baixos.

Como resultado dessa relação custo-benefício, há economias de escala que o ferramental rápido oferece em muitos níveis diferentes, particularmente aqueles que vêm com ciclos de produção de baixo volume. Em geral, a principal área onde os custos são reduzidos é nos tempos de ciclo de produção. A velocidade de produção é um fator crucial aqui, pois na produção automotiva, cortar alguns dias de qualquer processo pode resultar em economia de milhares de dólares a longo prazo.

Ferramentas mais rápidas permitem que os fabricantes obtenham vários protótipos em um período muito curto de tempo a um preço mais econômico. Isso permite uma maior sensação de liberdade ao fazer ajustes de design e testar novas ideias. Pode ser um grande benefício para reiterar e mudar, porque os moldes e ferramentas tradicionais levam muito mais tempo que tornam os redesenhos complicados. Em contraste, o ferramental rápido torna todo esse processo mais barato, liberando processos e recursos nesse meio tempo também.

O ferramental rápido também permite que os fabricantes automotivos se envolvam em prototipagem e projetos mais baratos de maneiras mais eficientes em termos de mão de obra. Em primeiro lugar, o ferramental rápido requer uma série de métodos automatizados com muito pouca mão de obra. Além disso, permite menos iterações do projeto, economizando tempo de trabalho e simplificando processos e recursos para máxima eficiência.

Eficiência de tempo

Uma das áreas onde as economias de custo e tempo se cruzam é ​​a de testes. Com testes e tempos de resposta mais rápidos, ferramentas e prototipagem rápidas podem apresentar grandes oportunidades para fabricantes de componentes específicos. Além de processos de design mais rápidos, há também a capacidade de fazer alterações e melhorar os designs com facilidade. O Rapid Tooling possibilita ajustar e melhorar o design de um molde até que o produto tenha as propriedades e funções exatas desejadas pelo fabricante. Consequentemente, quaisquer falhas de projeto podem ser identificadas e resolvidas antes da produção, economizando tempo e custos adicionais na linha.

No caso da Mirror Controls international (MCi), este nível de velocidade provou ser muito benéfico. Eles estavam desenvolvendo um novo tipo de placa traseira do atuador que precisava de um novo processo de produção radical. Eles acabaram optando por um material SLA composto, o Somos PerFORM, para o novo protótipo da placa traseira do atuador e substituindo o molde de injeção de alumínio tradicional da MCi. As ferramentas de SLA impressas em 3D ajudaram a diminuir os custos em 60%, ao mesmo tempo que encurtaram o processo de prototipagem em três semanas inteiras.

Uma parte crítica do desenvolvimento de produtos é fazer protótipos que possam ser testados antes de passar para a produção total. Evelyne Salters MCi designer de produto, afirma:“Para um projeto como nosso novo atuador backplate, que precisa de protótipo para examinar o novo design, usando alumínio para criar ferramentas para a peça é um processo bastante caro e lento. Estávamos procurando um novo abordagem que oferecia menor investimento, mas também nos permitiria usar um material semelhante a ou o mesmo que o material utilizado na produção final. O objetivo era tornar o custo de desenvolvimento do backplate eficaz, rápido, flexível e mais realista .”

Ferramentas duráveis ​​e funcionais

A precisão e a consistência do ferramental rápido permitiram que os fabricantes produzissem peças funcionais precisas e duráveis. Embora isso possa não ser o caso do produto final em si, essas ferramentas desempenham um papel importante na produção do produto final. Esses protótipos podem ser coisas como ferramentas usadas para verificar encaixes ou folgas na montagem com outras peças. Ou, alternativamente, itens para avaliação de testes funcionais. A Volvo, por exemplo, usa ferramentas rápidas extensivamente para uma ampla gama de propósitos.

A vantagem que o ferramental rápido oferece é a capacidade de fabricar peças de materiais com propriedades semelhantes ao material do produto final, aproximando-se de sua precisão dimensional do que qualquer modelo conceitual pode permitir. A quantidade de produção é geralmente pequena, mas quantidades relativamente maiores podem ser produzidas usando ferramentas rígidas.

A fundição em moldes de borracha é uma ótima maneira de produzir protótipos funcionais usando borracha vulcanizada à temperatura ambiente. Outro método que pode produzir protótipos de alta qualidade, mas com complexidade ainda maior, é a moldagem por microfusão. Esses métodos são especialmente bons para os tipos de plásticos que são úteis na indústria automobilística.

Digitalização

Tal como acontece com a impressão CNC e 3D, certas formas de ferramentas rápidas trazem alguns benefícios importantes devido à sua natureza digital. No entanto, como o ferramental rápido geralmente é uma combinação de vários métodos díspares, ele apresenta vantagens adicionais em comparação com o simples uso de um método sozinho. Por exemplo, pode ser fácil dividir tarefas entre diferentes filiais das instalações de uma empresa de automóveis. Dessa forma, uma empresa pode projetar uma ferramenta em um local, enviar o modelo digital instantaneamente, testá-lo em outro local e disponibilizá-lo em qualquer lugar, uma vez aprovado. Isso é particularmente útil para moldes impressos em 3D, pois eles podem ser produzidos internamente ou facilmente enviados para outras instalações como arquivos STL.

Conclusão

As ferramentas rápidas ocupam um lugar importante na indústria automotiva, principalmente quando se trata de desenvolvedores de componentes como espelhos, painéis, aparelhos de direção e outros recursos comuns de veículos. À medida que a tecnologia avança, procura melhorar as áreas onde falta, como melhorar o número de materiais que podem ser usados. Esses tipos de melhorias lhe darão mais relevância para a indústria automobilística e ajudarão a se estabelecer em mais áreas da cadeia produtiva em um futuro próximo. Se você tiver algum problema para isso, entre em contato conosco para ajudar a resolver juntos!