Manufatura aditiva: 20 anos de evolução na indústria
Postado em: 12 / 03 / 2016
Scott Crump
Scott Crump
Ao longo dos últimos 20 anos, a tecnologia de manufatura aditiva migrou da prototipagem rápida para uma solução de manufatura com tudo o que tem direito, chamada “manufatura digital direta” (ou manufatura rápida). Cada vez mais as empresas estão utilizando a tecnologia em aplicações de manufatura direta e, a cada realização fica provado que essa é uma alternativa viável.
Enquanto conceito geral, a manufatura aditiva é a mesma de quando foi apresentada há 20 anos. A mudança está nos materiais e nas aplicações. Hoje as tecnologias e materiais disponíveis permitem fabricar peças e produtos finais, e não somente na prototipagem. O conceito de manufatura digital direta existe há algum tempo na cabeça de muitos, mas ainda pode ser visto como algo novo, às vezes de compreensão difícil.
Manufatura aditiva é o nome genérico dado aos processos que criam uma peça construindo-a por camadas – ao contrário da fresagem ou da usinagem, que são processos de subtração. A manufatura aditiva foi desenvolvida como forma de automatizar a criação de protótipos, sendo conhecida originalmente como prototipagem rápida. Hoje há vários outros nomes, como impressão em 3D, que é um dos mais populares.
Stratasys Connex produz peças com propriedades para uso final
A manufatura aditiva utiliza dados de modelos 3D gerados nos sistemas CAD ou outros dados digitais em uma máquina de manufatura aditiva para produzir peças prontas para o uso. Como exemplo temos os componentes que integram produtos prontos para uso, peças de maquinário de produção, peças de reposição ou ferramentas de fabricação como gabaritos e acessórios.
Além dos dados gerados no CAD, que constituem a grande maioria dos dados utilizados na manufatura aditiva, a produção de ferramentas, produtos, peças ou componentes pode ser feita a partir de dados gerados pela digitalização 3D (para engenharia reversa) e dados DICOM (para a representação física de imagens médicas em 3D). A manufatura digital elimina a produção de moldes, a usinagem, a fundição e a produção de fôrmas. Ao invés da remoção de material ou forma, os produtos são produzidos pela adição de materiais, camada por camada.
Veja no vídeo acima como a impressora Stratasys Connex opera com múltiplos materiais
A manufatura aditiva necessita apenas de alguns minutos de processamento para preparar um ciclo de produção e de um breve pós-processamento para limpeza da peça. A eliminação das operações de up-front e backend comuns aos métodos tradicionais de produção significa que o prazo, custo ou mão-de-obra jamais serão excedidos.
A indústria pode utilizar a manufatura aditiva para fabricar os produtos a serem vendidos ou produzir dispositivos que auxiliam na manufatura dos produtos. O novo processo de fabricação atende melhor às necessidades de fabricação em baixa escala. Porém, mesmo empresas que se concentram na produção em massa podem utilizar a manufatura digital para economizar tempo e custos — todo fabricante tem necessidade de produção em baixa escala, como ferramentas portáteis, medidores, peças e acessórios.
Produzir ferramentas de produção é a oportunidade ideal para experimentar a manufatura digital. Essas ferramentas são implementadas para tornar a manufatura e a montagem mais rápidas, eficientes, repetíveis e com bom custo/benefício.
Veja no vídeo acima como funciona o processo de impressão 3D da Stratasys Connex 500
No contexto da fabricação, a manufatura digital se torna uma alternativa de baixo risco e de alto retorno em relação às práticas padrão. Como as ferramentas são utilizadas pela empresa, não pelo cliente, e o tempo e o custo produção são baixos, uma tentativa malsucedida tem consequências pouco expressivas.
Porém, quando bem sucedida, a manufatura digital aumenta a produtividade, reduz custos de produção e melhora a qualidade do produto final. Hoje produzir ferramentas com recursos digitais é mais vantajoso do que utilizar a manufatura digital para peças de uso final. Em parte, isso se justifica por ser uma oportunidade de baixo risco e, em parte, porque todo fabricante precisa dessas ferramentas.
A manufatura digital beneficia não só a indústria mecânica, mas também os segmentos de medicina e odontologia. Por causa da necessidade intrínseca de dispositivos personalizados como órteses, próteses, aparelhos de audição e próteses odontológicas, os profissionais da medicina e odontologia aderiram à manufatura aditiva desde o início. Nesses casos a tecnologia pode ser uma alternativa poderosa aos processos convencionais de fabricação.
A manufatura digital apresenta uma gama de oportunidades quase ilimitada. As empresas estão apenas começando a descobrir tudo o que pode ser feito com essa tecnologia. É empolgante descobrir que as oportunidades e o potencial são enormes em função das muitas tecnologias e materiais que estão à disposição das empresas.
Veja como funciona a tecnologia de manufatura aditiva FDM desenvolvida pela Stratasys
A manufatura digital chega como uma promissora alternativa de fabricação, que acelera a produção e reduz custos, enquanto cria novas possibilidade e novos modelos de negócios. Ela é única porque substitui a moldagem, usinagem e a produção de fôrmas, eliminando as restrições que os métodos de manufatura convencional impõem.
Scott Crump é presidente e diretor de inovação da Stratasys
