A impressão 3D industrial oferece às empresas um imenso potencial no desenvolvimento de novas aplicações. No entanto, é necessário estar ciente que o conhecimento necessário para aplicá-la com sucesso vai desde a compreensão básica da tecnologia até a seleção correta das peças que irão ser produzidas, bem como design e engenharia apropriados e qualificação e validação da produção.

Os tópicos a seguir foram pontuados pela Additive Minds Academy, do Grupo EOS, cuja missão é permitir que pessoas e organizações em todo o mundo se qualifiquem para utilizar o potencial da impressão 3D industrial de forma adequada.

1. Compreendendo as tecnologias 3D

Em primeiro lugar, os interessados ​​em manufatura aditiva precisam de uma visão abrangente da cadeia de processos e das diferentes tecnologias disponíveis no mercado. Compreender as diferentes tecnologias é o primeiro passo para descobrir as potenciais oportunidades em sua empresa. Este passo é imprescindível para manter o foco nas melhores soluções para cada necessidade, eliminando a dispersão de ideias.

2. Design e simulação

O desenvolvimento do design é uma das etapas mais importantes no processo. Sem um bom design, todos os outros estágios são imprevisíveis. Um designer habilidoso e criativo pode contribuir muito para diminuir o consumo de matéria-prima, reduzir o tempo de construção e o custo geral por peça, tornando-o vital da equipe. Projetar peças impressas em 3D requer um conhecimento aprofundado de metodologias, diretrizes, possibilidades e limitações das diferentes tecnologias em impressão disponíveis.

Diante de diversos desafios colocados às equipes de engenharia e design, talvez o principal deles seja elevar o nível das peças atuais, considerando as características que podem potencializar ganhos reais através de um design inovador e único.

Neste ponto, a manufatura aditiva pode contribuir como uma matriz de ideias para peças novas ou modificadas, com foco em prototipagem e desenvolvimento ou para produção de peças para uso final agregando a impressão 3D no processo.

As melhores oportunidades são aquelas em que a manufatura aditiva possibilita a criação de um projeto inovador e único, no qual somente estas tecnologias consigam reproduzir, com uma significativa melhoria qualitativa ou financeira.

3. Engenharia de aplicação

A seleção e triagem de peças adequadas também é uma fase crucial para o sucesso. Ter o know-how adequado para esta tarefa garantem o sucesso e a lucratividade do investimento.

Para criar ótimos projetos, é necessário conhecer/dominar os sistemas e os softwares da cadeia. Para selecionar os parâmetros de qualidade corretos, é preciso saber sobre os parâmetros requisitados no processo, como Up-Skin, Core, Down-Skin, sobreposição e contornos. Dominar a cadeia de processos irá revelar antecipadamente os melhores caminhos para o desenvolvimento de seus projetos.

Neste caso, aplicações que geram benefícios reais em performance e/ou redução de custo deverão ser o foco da discussão da equipe de implementação. Através de auxílio de treinamentos como o de Introdução à Manufatura Aditiva industrial (IMAI) da AMS Brasil, é possível entender como esta seleção deve ser realizada da maneira ideal.

4. Processo e Materiais

Cada material tem suas propriedades exclusivas e comportamentos distintos no processo. Portanto, é preciso conhecer o editor de parâmetros específico para cada material e entender os valores e as implicações para a preparação de dados de acordo com o material selecionado.

Ao mesmo tempo, é importante conhecer características de diferentes materiais e decidir qual é o melhor para cada trabalho. Os materiais podem passar por processos de contração durante o seu processamento, assim como em outros processos térmicos como a fundição e injeção, por exemplo. Portanto, ter uma maior compreensão sobre as características individuais do mesmos, permitirá uma maior assertividade durante o estágio de preparação de dados.

Atualmente existe uma ampla gama de materiais disponíveis no mercado. É importante estudar o datasheet e escolher aqueles que se encaixam melhor em suas aplicações. Baixe aqui a lista de materiais disponíveis pela EOS e outros materiais gratuitos.

5. Habilidades de preparação de dados

Compreender o processo de preparação de dados permitirá uma otimização do trabalho e redução de compilações com falhas, contribuindo para a construção mais rápida do projeto. Entender como projetar estruturas de suporte bem-sucedidas, como escolher os materiais apropriados e como selecionar os melhores parâmetros para cada tipo de peça é fundamental para esta etapa do processo.

6. Operação da máquina

Antes de operar um sistema, você precisa de um treinamento intensivo sobre a operação segura e eficiente da máquina e de seus periféricos. Isso inclui o manuseio do software de processamento, a configuração, as etapas de início de cada trabalho, a observação do processo e o conhecimento dos procedimentos de pós-processamento, bem como a limpeza e manutenção da máquina.

É necessário também, saber quais os pontos a observar quanto à manutenção e conservação dos equipamentos, os requisitos de qualidade do ar do ambiente de trabalho, boas práticas e uso de acessórios e matéria-prima adequados.

7. Pós-processamento e acabamento de superfície

A manufatura aditiva não se trata apenas de projetar e preparar seu projeto para impressão 3D. O pós-processamento é uma etapa que tem alto impacto para qualificação de uma peça. Portanto, é preciso conhecer os diferentes métodos e tecnologias para pós-processamento disponíveis e mais adequados de acordo com a aplicação, tecnologias e processos de qualificação do mercado.

Alinhar expectativas, realidades e capacidades do processo são passos fundamentais para desenhar um bom processo de acabamento para cada aplicação. Em algumas casos, é necessário também desenvolver-se em aplicações típicas da manufatura aditiva, como o conformal cooling, amplamente utilizados em fabricação de insertos de moldes impressos em 3D.

8. Definição de Qualidade

Assim como em qualquer processo de fabricação, é mandatório definir os padrões de qualidade necessários para aprovação de cada etapa de fabricação e adequar a aplicação da manufatura aditiva no processo.

Para diversas aplicações, a manufatura aditiva se torna mais viável onde outras tecnologias apresentam suas limitações. Ela pode ser aplicada em conjunto com outros processos, como a usinagem, por exemplo.

9. Desenvolvimento de habilidades para negócios

Por fim, é preciso realizar uma análise de negócios de maneira adequada e global, considerando impactos nos processos de fabricação, custos e estratégias. Este é o momento de integrar o conhecimento de toda a cadeia do processo e formatar um plano de negócio viável.

Por diversas vezes, as empresas procuram soluções em 3D para redução de custos imediatos e este pode ser o primeiro grande erro ao considerar estas tecnologias. Compreender que existe uma grande oportunidade em dar um salto em qualidade e nos processos pode ser um bom indicativo de uma oportunidade interessante de viabilidade.

10. Aprenda como simular custos reais de produção

Agora que você já viu alguns dos fatores técnicos que devem ser considerados sobre as tecnologias e aplicações, é necessário ressaltar que abastecer-se de análise de custos reais é fundamental para ponderar expectativas e retorno sobre o investimento. É fundamental discutir com especialistas sobre todos os reais custos envolvidos para que o investimento não seja feito precipitadamente.

Desenvolver a engenharia de custos para pensar em processos conhecendo a manufatura aditiva e consultar diferentes empresas especialistas na área pode ajudar. Considerar e comparar diferentes cenários pode fazer a diferença para uma aplicação de sucesso em sua empresa.

A AMS Brasil é representante exclusiva da EOS, uma das mais renomadas empresas em manufatura aditiva industrial no mundo. Caso tenha algum desafio, conte com nossa equipe de especialistas para auxiliá-los!