Nos últimos tempos, a manufatura aditiva (AM) cresceu rapidamente em popularidade – e é fácil entender o porquê.

Como essa tecnologia em rápida evolução permite que as empresas imprimam peças “do zero”, um número crescente de fabricantes a está aproveitando para superar problemas de desempenho de produtos caros, construir componentes mais fortes (com menos peças) e reduzir o peso. Outros a estão usando para aprimorar suas operações, agilizando as cadeias de suprimentos, reduzindo as emissões de gases de efeito estufa e acelerando os ciclos de projeto e o tempo de lançamento no mercado.

Os benefícios são substanciais. No entanto, navegar nesse terreno de fabricação relativamente incipiente não é nada fácil. Por um lado, selecionar a tecnologia certa geralmente é uma façanha por si só. E embora as tecnologias tenham avançado tremendamente nos últimos anos, ainda há uma 0/diferença de padronização entre tecnologias e processos. Por isso, a escolha dos equipamentos devem seguir um rigoroso processo de validação e planejamento técnico e orçamentário.

São diversas opções de tecnologias que passam também por materiais mais específicos, além de polímeros e metais. Um bom exemplo são as impressoras para PEEK e Fibra de carbono e também impressoras para cerâmicas técnicas.

Um integração AM bem-sucedida envolve muito mais do que apenas comprar uma impressora 3D. Inúmeros processos auxiliares envolvem a produção de componentes de AM, incluindo Design for Additive Manufacturing (DfAM), seleção de materiais apropriados (com as propriedades necessárias) e realização dos procedimentos de pós-processamento necessários, como usinagem de precisão ou tratamento térmico.

Muitas coisas precisam ser consideradas ao selecionar a impressora 3D industrial ideal e executar um serviço AM completo.

Escolhendo o equipamento certo

Antes de pensar em comprar uma máquina de AM, é essencial entender para quais tipos de peças você planeja usá-la e como ela se encaixará em sua jornada de AM. Isso é crítico por alguns motivos.

Primeiro, o tamanho da peça ditará o tipo de sistema que você precisa. Por exemplo, algumas peças maiores podem exigir a tecnologia de fusão em leito de pó a laser (LPBF), que pode utilizar mais lasers. E, se você pretende fabricar essas peças em escala, seu sistema deve ser grande o suficiente para acomodar isso. Existem equipamentos para diversas escalas de produção.

Em segundo lugar, você precisa saber que tipo de materiais você usará porque a maioria das máquinas só é compatível com certos tipos de materiais, apesar da lista de materiais ser expandida a largos passos. Além disso, é útil saber se você fará produção direta ou fabricação personalizada, porque algumas máquinas, como as Selective Laser Sintering, por exemplo, são mais fáceis de usar do que outras com base na aplicação.

Por último, é essencial considerar o tamanho ou a resolução do recurso, que determinará os recursos específicos da máquina de que você precisa.

Depois de determinar claramente as respostas a essas perguntas, é mais fácil restringir o equipamento adequado às suas finalidades. Ao decidir entre máquinas e tecnologias de AM, você deve se concentrar em três fatores: confiabilidade, repetibilidade e produtividade.

•Confiabilidade. Você deve selecionar um equipamento confiável e adequado ao seu propósito. Preste atenção ao nível de suporte do fornecedor. A maioria das máquinas oferece garantia de um ano, mas uma garantia estendida e manutenção são extras. Como tal, vale a pena perguntar sobre a qualidade do suporte que o fornecedor oferece.

• Repetibilidade. Dada a rápida evolução da tecnologia AM, pode ser difícil manter a consistência ao imprimir um design em diferentes impressoras. Como resultado, as peças que funcionam bem quando impressas em uma máquina podem não funcionar tão bem quando impressas em outra. Entendendo isso, é importante implementar procedimentos sólidos para controlar a variabilidade de máquina para máquina e utilizar materiais recomendados pela fabricante.

•Produtividade. Ao construir para produção, seu objetivo final é construir peças de boa qualidade com o menor custo possível. Isso significa adotar um sistema AM que permite construir o número máximo de peças ao mesmo tempo. O tamanho da máquina e da plataforma deve ser suficiente. Seu sistema também precisa da capacidade de construir peças com a estrutura e o nível de qualidade corretos.

Por que a especialização é importante

Então, como você sabe quais peças fabricadas são mais adequadas para AM e quais marcas de tecnologia AM são ideais para suas aplicações exclusivas? É aqui que a familiaridade com o cenário de AM em constante evolução pode ser útil – e por que terceirizar seus serviços de AM com fornecedores experientes e dedicados geralmente é um primeiro passo seguro antes de decidir adquirir seu próprio equipamento.

Além de reduzir consideravelmente os riscos da operação, você pode aprender ainda mais com quem tem a vivência do cotidiano, reduzindo a curva de aprendizado.

Um especialista em AM pode ter passado anos pesquisando o mercado de tecnologia AM e investido em uma ampla gama de máquinas que podem se adequar a praticamente qualquer aplicação. Na maioria dos casos, selecionarão máquinas com base em especialidades e necessidades específicas.

Pergunte ao especialista

Por mais que isso possa parecer óbvio, é importante dizer que consultar prestadores de serviços de impressão e representantes / fabricantes das tecnologias e tirar todas as dúvidas, além de validar os processos e produtos antes de fazer uma aquisição.

Para integrar a AM de forma eficaz, é preciso considerar muitos outros fatores. Os três principais são:

1. Materiais e Testes: diferentes componentes AM terão diferentes propriedades mecânicas e materiais e diferentes integridades estruturais.

Por isso, é importante entender o potencial e as limitações de diferentes materiais e realizar testes apropriados para qualificar adequadamente um material desejado. Isso requer acesso a laboratórios, engenheiros de materiais experientes e recursos de garantia de qualidade.

2. Expertise em Design Para Manufatura Aditiva (DfAM): projetar para AM é diferente dos esforços tradicionais de projeto de fabricação.

Como você está adicionando materiais camada por camada, em vez de extraí-los de grandes porções de material, os designers devem ser treinados para entender os princípios do DfAM para que possam realmente otimizar a tecnologia. O problema é que, como a AM ainda é muito nova para a maioria das empresas, esses profissionais são escassos, e muitas vezes é preciso dedicar um pequeno time para desenvolver esta habilidade. 

3. Processamento de AM de ponta a ponta. A própria tecnologia AM é apenas um pequeno componente de uma iniciativa AM bem-sucedida.

Lembre-se que a manufatura aditiva não é uma maneira mágica de produzir peças, mas uma maneira inovadora de produzir peças com processos mais flexíveis, inteligentes e com adicionais de qualidade que muitas vezes não é possível com outras tecnologias, como é o caso de caracterização customizada de superfícies e estruturas da peça, peças ocas, peças mais leves, canais internos otimizados, dentre outros.

É importante falar com um especialista para compreender os benefícios da manufatura aditiva além da prototipagem, e assim analisar se faz sentido produzir suas peças com esta tecnologia.

A AMS Brasil, desde 2006 representa com exclusividade no Brasil, empresas e tecnologias de impressão 3D industrial de grande renome mundial presentes nos mais variados setores de produção no mundo.