A impressão 3D ou manufatura aditiva está se tornando cada vez mais popular também na indústria e mostra que as empresas que não se atualizarem com relação a estas tecnologias podem perder competitividade. Cada vez mais este conceito e as tecnologias de impressão 3D vêm mostrando seus benefícios e estabelecendo lugar de destaque nos processos produtivos.

O que difere uma impressora 3D convencional de uma industrial não é uma tarefa difícil de compreender. Impressora convencionais muitas vezes não são capazes de produzir peças com alta precisão ou com foco em usos finais. Além disso, elas são projetadas principalmente para a prototipagem, o que faz com que seja difícil criar objetos duráveis e funcionais. Já uma impressora industrial é projetada para resolver os problemas de prototipagem funcional e ainda produzir peças qualificadas para uso final.

Apesar de ser facilmente produzir peças para reposição, é nos projetos de peças projetadas com design para manufatura aditiva (DfAM) que a impressão 3D industrial se destaca, produzindo impossíveis de serem feitas utilizando unicamente outras tecnologias mais convencionais.

História da 3D Impressão Industrial

A impressão 3D industrial é um processo de fabricação que usa tecnologia de ponta para criar objetos tridimensionais a partir de um modelo digital. É uma das tecnologias mais inovadoras da atualidade e tem o potencial de transformar completamente a maneira como produzimos bens.

Além de materiais nobres em polímeros e metais, é possível fabricar peças em cerâmica, resina e outras matérias-primas, às vezes desenvolvidas com foco em uso em processos de impressão.

Aplicações industriais tiveram maior relevância a partir de meados dos anos 90, surgindo da necessidade de prototipagem rápida e eficiente de componentes. Atualmente se mostra cada vez mais indispensável para a produção de peças mais eficientes e sustentáveis. Com a tecnologia, é possível produzir peças complexas em pouco tempo, permitindo que os designers testem novos conceitos de design quase sem limitação do processo de fabricação. Além de protótipos, uma impressora 3D industrial também é usada para fabricar peças prontas para o uso, como moldes para injeção plástica e metalurgia, peças de reposição em diversos setores, peças conceituais, peças em série e até mesmo implantes médicos customizados.

O que é 3D Impressão Industrial?

As impressões 3D industriais diferem das convencionais principalmente pelo tamanho, precisão, tecnologias de impressão, robustez de equipamentos e necessidades a serem supridas. Enquanto as equipamentos 3D convencionais são menores e mais simples, as industriais devem ser grandes o suficiente para produzir peças e componentes de tamanho real. Além disso, as máquinas de impressão 3D industrial podem ser muito mais precisas do que as convencionais, como é o caso das impressoras Laser Powder Bed Fusion (LPBF), capazes de produzir peças com precisão decimal.

Principais tecnologias

Atualmente, as tecnologias mais conhecidas no mercado são as Powder Bed Fusion (fusão em leito de pó), que originam a Direct Melting Laser Solidification (DMLS) – exclusiva da EOS, Selective Laser Melting (SLM) – equivalente a DMLS e Electro Bean Melting (EBM).

Outras tecnologias presentes no mercado são a Bound Powder Extrusion (BPE), que utiliza como base o sistema de deposição por filamento, Direct Laser Deposition (DED) e Metal Jet Fusion (MJF).

Tratando-se de um investimento em tecnologia, é de extrema importância pesquisar qual/quais tecnologias atendem as necessidades da empresa nos âmbitos de fabricação, qualidade, processo, investimento, mercado e operacional. Por isso, é importante falar com especialistas em manufatura aditiva antes de tomar qualquer decisão de investimento.

Aplicações na Indústria

Uma das principais vantagens da impressão 3D é que ela permite que as empresas criem produtos personalizados e únicos. Com a impressão 3D, as empresas podem criar peças sob medida para seus produtos, o que pode levar a um aumento da qualidade e à redução dos custos. Além disso, com a tecnologia, as empresas têm maior controle sobre o design dos produtos, o que pode resultar em produtos mais inovadores. Outra vantagem da impressão 3D é sua capacidade de produzir protótipos funcionais mais rápidos e baratos.

As impressoras mais atuais possuem foco em produtividade e são utilizados para fabricar peças em médios e altos volumes com sucesso, como você pode ver neste vídeo da Daimler, na produção de peças de reposição de ônibus.

Além disso, a 3D Impressão Industrial oferece uma série de vantagens sobre outras formas de fabricação, como fundição e usinagem, por exemplo. A impressão 3D Industrial pode ser extremamente rápida, pois não requer ferramentas especiais ou moldes complicados e caros. Além disso, as peças fabricadas por meio da impressão 3D podem ser altamente personalizadas, o que significa que as empresas podem produzir itens únicos para atender às necessidades específicas dos seus clientes sem comprometer, muitas vezes, a produção de peças seriadas.

O projeto das peças é muito mais voltado para a eficiência do que para os recursos de fabricação, já que a liberdade de design é um dos principais diferenciais da impressão 3D industrial.

Desafios da Impressão 3d Industrial

A impressão 3D industrial é uma das áreas em que a tecnologia está se desenvolvendo mais rapidamente. A cada dia, novas impressoras e materiais são lançados no mercado, e as aplicações da impressão 3D estão se expandindo para além do prototipagem e da fabricação de peças.

No entanto, ainda há muitos desafios a serem superados antes que a impressão 3D possa ser amplamente aplicada em peças tradicionais e em fabricação em larga escala. Aqui estão alguns dos principais desafios enfrentados pelos fabricantes de impressoras 3D:

1. Custo dos equipamentos: as impressoras 3D industriais são muito mais caras do que as domésticas ou comerciais. Isso pode afastar a possibilidade de avançar além da prototipagem considerando a relação custo-benefício. Um negócio de sucesso deve considerar não somente as oportunidades mas a escalabilidade e amortização a longo prazo.

2. Os materiais utilizados na impressão 3D industriai são mais caros do que os utilizados nas tecnologias tradicionais de fabricação. Como resultado, a maioria das empresas não pode investir na tecnologia por conta própria e precisa de parceiros comerciais ou financiadores para investir em equipamentos e materiais. Olhando esta oportunidade, é cada vez maior o número de prestadores de serviços de impressão 3D sem produto próprio.

2. Qualificação das peças: a qualidade das peças produzidas por impressoras 3D é cada vez melhor, mas é importante qualificar os produtos mediante sua utilização pois as variáveis utilizadas no processo podem variar a qualidade da peça.

3. Velocidade de produção: embora possa produzir peças em questão de horas, a produção pode ser mais baixa quando consideramos uma produção e larga escala comparada às tecnologias tradicionais de fabricação. No entanto, a cadeia produtiva como um todo pode ser muito reduzida, assim como os custos gerais, o que pode significar um grande diferencial no processo como um todo.

4- Escalabilidade: mesmo utilizando impressoras com 4 lasers, como é o caso da EOS M400-4, equipamento focado em alta produtividade e produção de peças grandes e complexas, é necessário avaliar se a impressão 3D é a melhor solução para sua empresa a longo prazo.

Como aplicar a impressão 3D com sucesso

O conceito de impressão 3D industrial pode ser considerado relativamente novo no Brasil e podem existir diversos questionamentos em como escalar sua aplicação dentro das empresas. Essa falta de especialização leva a um desperdício significativo de tempo e dinheiro, já que cada setor tem suas próprias necessidades e exigências específicas. A AMS representa com exclusividade algumas das melhores tecnologias mundiais em impressão 3D para a indústria para metais, polímeros e cerâmica.

Se você tem interesse em começar na impressão 3d industrial em seu negócio, entre em contato com a AMS Brasil. Nossos especialistas estão preparados para ajudá-lo a mapear as oportunidades para a sua empresa iniciar a jornada de implementação de um processo de impressão 3d bem-sucedido.