Abraçando a produção em série na manufatura aditiva

Jun 22, 2023

Por Rachael Pasini | 30 de maio,

A evolução da produção de protótipos e pequenos lotes para a produção em série de peças plásticas e metálicas na manufatura aditiva aumenta a utilização eficiente do equipamento de impressão 3D, proporciona um ambiente de trabalho seguro e cria um fluxo de produção ideal. Alcançar uma produção em série eficiente, no entanto, requer automação inteligente e rede capaz de integrar perfeitamente longos tempos de produção de componentes em impressão 3D com etapas de upstream e downstream mais curtas.

Por Oliver Elbert, Chefe de Manufatura Aditiva • Grenzebach Group

A Manufatura Aditiva (AM), ou impressão 3D, é a fabricação de um objeto tridimensional a partir de um modelo CAD ou de um modelo 3D digital. Isso pode ser feito em uma variedade de processos nos quais o material é depositado, unido ou solidificado sob controle de computador com o material sendo adicionado (como plásticos, líquidos ou grãos de pó), geralmente camada por camada.

Trinta e cinco anos atrás, as técnicas de impressão 3D eram consideradas adequadas apenas para a produção de protótipos funcionais ou estéticos. Nos últimos anos, no entanto, a precisão, a repetibilidade e a variedade de materiais da manufatura aditiva aumentaram para onde agora é uma tecnologia de produção industrial viável.

Como a manufatura aditiva é um processo de junção de materiais, pelo qual um produto pode ser fabricado diretamente a partir de seu modelo 3D, geralmente camada sobre camada, ela oferece vantagens consideráveis ​​em comparação com as tecnologias de fabricação tradicionais, como usinagem CNC ou fundição. Os processos de manufatura aditiva têm a capacidade única de permitir a fabricação de peças com formato complexo, bem como distribuição complexa de materiais, e amplia significativamente a liberdade de design para os projetistas.

O desafio da manufatura aditiva é o longo tempo de produção necessário para cada item na impressora 3D, enquanto as etapas de produção upstream e downstream têm prazos de entrega significativamente mais curtos. Isso gera ineficiências consideráveis ​​no processo geral de manufatura aditiva.

A solução é a produção em série, com automação inteligente e integração em rede de todos os processos upstream e downstream no ciclo de impressão 3D. Os usuários se beneficiam de processos automatizados, garantindo ao mesmo tempo um fluxo de material ideal entre dispositivos individuais, como impressoras, sistemas de desempoeiramento e acabamento. Além de aumentar a utilização eficiente do equipamento de impressão 3D, a produção automatizada oferece um ambiente de trabalho seguro para os trabalhadores.

Eficiência melhorada. Redes de automação de forma inteligente e confiável processam etapas com diferentes tempos de processamento. Os sistemas de impressão 3D, pré-processamento e pós-processamento são sincronizados mecanicamente, eletronicamente e digitalmente, resultando em máquinas utilizadas de forma otimizada com produção máxima.

Menor custo por peça. A rede inteligente das etapas de trabalho individuais permite o uso máximo de todos os sistemas. Isso permite uma produção com menores custos por peça.

Saúde e segurança Ocupacional. Durante o pós-processamento de componentes impressos em 3D, pode haver riscos à saúde devido a poeira fina e nanopartículas. As soluções de automação projetadas de forma otimizada cumprem os regulamentos de saúde e segurança ocupacional e reduzem os riscos para os trabalhadores.

Múltiplas etapas do processo de duração variável tornam a manufatura aditiva uma questão complexa. Cada fabricante tem requisitos específicos para o tipo de material usado para procedimentos de impressão 3D, pré-processamento e pós-processamento. Preparar uma sequência de funções de impressão 3D para produção em série simplificada requer abordar os componentes de automação para cada processo.

A seguir, apresentamos um detalhamento das soluções de sistemas automatizados que suportam a sincronização inteligente da produção em série para manufatura aditiva. Esses sistemas abrangem carga e descarga, manufatura aditiva, despoeiramento e pós-processamento: