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Prototipagem rápida e a otimização de processos: A evolução da impressão 3D
Quer testar seus produtos antes mesmo de produzi-los? A prototipagem rápida é a melhor opção para otimizar seu processo.
A prototipagem continua a ser a aplicação mais difundida das tecnologias de impressão 3D até hoje. Além disso, o relatório da Dimensional Research revelou que a indústria de manufatura está mudando e adotará de forma constante a manufatura aditiva para a produção em massa de peças. Dessa forma, abordaremos nesse texto o porquê esta tecnologia vem crescendo dentro das indústrias de manufatura, as principais vantagens competitivas de se utilizar a prototipagem por meio da impressão 3D e suas principais aplicações na otimização de processos.
Prototipagem rápida, um segmento com alta demanda em manufatura aditiva
Primeiro, a prototipagem rápida é um grupo de técnicas utilizadas para fabricar rapidamente um modelo em escala de uma peça física. Normalmente quando pensamos em prototipagem rápida, pensamos em impressão 3D, visto que a tecnologia demonstra muitas vantagens sobre os métodos tradicionais de fabricação (usinagem CNC, fundição a vácuo e moldagem por injeção) em termos de custo, tempo e opções de design.
Diferencial da impressão 3D
As vantagens da impressão 3D incluem sua liberdade de formatos, aplicações em diversos setores, boa precisão, velocidade e capacidade de reduzir peso e custo de peças. O principal fator limitante desta tecnologia é a escalabilidade, porém, no caso da prototipagem rápida, esta não é uma característica exigida.
A prototipagem é um elemento essencial da maioria dos processos de design e engenharia. Em geral, a criação de um protótipo utilizando métodos tradicionais requer quase os mesmos processos, custos, ferramentas e configuração do produto final, tornando os protótipos um empreendimento proibitivo para muitas empresas. Mas a dificuldade para prototipagem mudou graças ao surgimento de novas tecnologias. Na verdade, quanto mais rápido você precisa criar um protótipo, mais as técnicas de impressão 3D são adequadas. O CNC continua a ser uma tecnologia mais difícil de lidar para uma execução muito rápida, ainda assim é preferível para peças de alta precisão. Além disso, quanto menor o volume de produção, em geral, mais a impressão em 3D será adequada também em termos de custos. Em termos de complexidade geométrica, é quase impossível competir com a manufatura aditiva, a liberdade de desenho é drasticamente aumentada com esta tecnologia.
As diferentes tecnologias para a prototipagem rápida
As duas principais tecnologias de prototipagem rápida são a impressão 3D e a usinagem CNC, que podem parecer como opostos completos. Uma é subtrativa, enquanto a outra é aditiva, mas ambas são compatíveis com uma ampla gama de materiais (de plásticos a metais). Além disso, funcionam bem em conjunto. É por isso que algumas soluções de fabricação de aditivos no mercado hoje em dia integram fresas CNC que podem lidar com o pós-processamento exigido pela maioria das impressoras 3D. As empresas automotivas, aeroespaciais e de fabricação de metais são os principais das tecnologias de usinagem automatizada e subtrativa.
Aplicações da Prototipagem 3D
1. Prototipagem Funcional
A prototipagem funcional permite observar desenhos, testar a funcionalidade das peças e validar uma ideia bem antes de entrar em produção, assim, quando o tempo e o custo das mudanças se tornam empecilhos a prototipagem se torna um aliado para mudanças ágeis e com baixo custo.
2. Modelagem de Conceitos
Não há melhor forma de avaliar o potencial de um novo design do que dar-lhe vida como um modelo de conceito físico. Além do baixo custo e pouco tempo para ser produzido, modelos conceituais precisos podem ser extremamente similares ao produto final, sendo o artifício ideal para apresentar novos itens a possíveis interessados em investir na fabricação do produto comercial.
3. Modelos Anatômicos
Podendo servir a uma variedade de tarefas na indústria médica, incluindo réplicas, modelos educacionais e planejamento pré-operatório, modelos anatômicos vem crescendo com um elemento importante na área médica.
4. Cases ou Carcaças
É possível realizar a produção de cases personalizados com encaixes perfeitos e integração com conexões externas, oferecendo uma boa capacidade de se produzir estruturas fortes, impermeáveis e com boa estética, de acordo com as necessidades do cliente.
5. Moldes para injeção plástica
É uma prática econômica e rápida para a validação de cavidades de moldes antes da usinagem da peça definitiva, já que erros e a necessidade de retrabalho podem sair muito caros e prejudicar a produção. A evolução das tecnologias de impressão 3D tem permitido a impressão de moldes com ponto de fusão superiores ao dos polímeros a serem injetados.
Lucas Lage Vilas Boas
