A impressão 3D é um tema abrangente que envolve diversas tecnologias e uma ampla variedade de impressoras para atender a inúmeras aplicações. Se você é novo no mundo da impressão 3D, é compreensível que tenha dúvidas sobre por onde começar ou se essa tecnologia é a opção certa para você. Para ajudar, compilamos esta lista que, acreditamos, lhe dará uma base inicial sobre a qual você poderá construir seu conhecimento e tomar decisões mais informadas.
A impressão 3D, também conhecida como manufatura aditiva, é exatamente o oposto da maneira tradicional de fabricar objetos. Em vez de usinar ou “subtrair” material para formar um objeto — muito parecido com a forma como um escultor retira pedaços de argila —, a impressão 3D adiciona camada sobre camada de material para construir um objeto, mas apenas onde é necessário. Designers de produto e engenheiros enviam um arquivo digital (CAD) para uma impressora 3D, que então imprime um objeto 3D sólido.
Os termoplásticos são os materiais mais frequentemente utilizados, mas a tecnologia também inclui fotopolímeros, resinas epóxi, metais e muito mais. Bio-tintas de última geração, que utilizam uma mistura de células humanas e gelatina, também têm sido empregadas para imprimir em 3D modelos complexos de tecidos. Até mesmo materiais comestíveis, como o chocolate, estão sendo utilizados em impressoras 3D.
A impressão 3D oferece uma série de benefícios comerciais que constituem razões convincentes para sua adoção. Esses benefícios são caracterizados por seis fatores-chave:
• Liberdade de projeto – As peças podem ser otimizadas para o objetivo do projeto, em vez de serem limitadas pelas restrições da fabricação tradicional•
Funcionalidade integrada – A impressão 3D permite a inclusão de recursos adicionais em uma peça ou montagem, eliminando etapas de fabricação, reduzindo o tempo de ciclo e diminuindo custos•
Cadeias de suprimentos simplificadas – Recursos sob demanda e produção no local de uso contornam as cadeias de suprimentos tradicionais, agilizando a entrega e reduzindo custos de
estoque• Personalização – Com o peso da economia de escala fora de cena, a personalização pode chegar ao mercado de massa, permitindo maior diferenciação no
mercado• Fabricação econômica – A ausência de requisitos de ferramentas elimina um dos maiores custos de fabricação, tornando a produção de volumes menores economicamente
viável• Sustentabilidade do ciclo de vida – A liberdade de projeto e a produção no local de uso permitem peças mais leves e otimizadas que economizam combustível e reduzem o impacto ambiental.
Em outras palavras, a impressão 3D abre novas portas. Você pode reduzir em dias os ciclos de produção, eliminar a complexidade da montagem final, produzir estruturas leves e de alta resistência, criar protótipos hiper-realistas e ser mais competitivo.
A impressão 3D é uma ferramenta essencial para acelerar o processo de prototipagem. No entanto, suas aplicações vão muito além da prototipagem, abrangendo outras facetas do ciclo de vida do produto.
• Fabricação – A liberdade de projeto e a produção de baixo a médio volume economicamente viável abrem novas possibilidades para o design de produtos e a melhoria operacional. Quando aplicadas em conjunto, essas duas capacidades têm o potencial de transformar cadeias de suprimentos e modelos de negócios que existem há décadas.
• Ferramentaria – As vantagens da ferramentas impressas em 3D incluem produção sob demanda, personalização, digitalização de projetos e flexibilidade de projeto ilimitada. Isso elimina fornecedores onerosos, reduz prazos de entrega, possibilita o armazenamento digital e acelera a produtividade da linha de produção.
• Vendas e varejo – A impressão 3D oferece aos varejistas a capacidade de inovar, fornecendo produtos altamente personalizados sob demanda e novas experiências, como itens “co-projetados” desenvolvidos em conjunto com os clientes.
• Suprimentos pós-venda – As empresas que adotam a impressão 3D para peças de reposição e substituição podem substituir armazéns de peças de reposição por impressoras 3D ou por uma agência de serviços de impressão 3D terceirizada para produzir peças no momento certo.
Isso depende do nível de implementação e do tipo específico de tecnologia de impressão 3D utilizada. As impressoras 3D abrangem uma ampla gama de custos, desde máquinas relativamente baratas, adequadas para um ambiente de escritório, até impressoras industriais grandes e caras. Dentro de qualquer categoria tecnológica, a diferença entre sistemas de baixo e alto custo geralmente inclui o tamanho das peças, a variedade e a qualidade dos materiais, bem como a precisão, a confiabilidade e a consistência dos sistemas. Em comparação com a modelagem tradicional para protótipos ou métodos de fabricação tradicionais, como usinagem CNC ou moldagem por injeção, a impressão 3D é normalmente muito mais rápida e, em volumes menores, muito mais barata. À medida que os benefícios e as aplicações crescem, a tecnologia pode ser dimensionada adequadamente.
A impressão 3D acelera o processo ao reduzir o tempo e os custos associados à prototipagem e ao aprimoramento do projeto. É possível produzir muito mais protótipos impressos em 3D no tempo necessário para moldá-los ou usiná-los, e por um custo muito menor. Protótipos altamente realistas, impressos em impressoras multimateriais coloridas, se parecem com o produto final, possibilitando decisões mais rápidas e melhores.
A impressão 3D oferece aos designers a capacidade de reduzir drasticamente o processo de design em comparação com os métodos tradicionais de modelagem manual ou terceirização para oficinas de modelagem.
Mantenha o processo de design inteiramente interno. Com a impressão 3D, os designers ganham controle total sobre o processo de design. Criar modelos internamente economiza o tempo associado à terceirização. Maior flexibilidade no cronograma permite que os designers experimentem novas ideias e façam iterações com frequência, resultando em produtos melhores que se destacam.
Crie protótipos de forma mais rápida e inteligente. A terceirização costuma ser muito cara e demorada para permitir a iteração de protótipos mais detalhados, especialmente modelos que incorporam CMF (cor-material-acabamento). A velocidade e o fluxo de trabalho otimizado da impressão 3D dão aos designers a liberdade de criar dezenas de protótipos detalhados, reduzindo o tempo necessário para chegar ao design ideal.
Crie modelos bonitos e altamente detalhados. Com a impressão em cores e multimaterial, os designers podem criar protótipos que parecem, têm a textura e até funcionam como o produto real em apenas algumas horas. A capacidade de avaliar a cor, a textura e a ergonomia de um produto significa um feedback melhor e uma aprovação mais rápida por parte dos clientes.
A impressão 3D elimina a necessidade de fabricar e instalar ferramentas caras para produzir peças. Sua natureza aditiva a torna uma solução de produção rápida, de baixo ou médio volume, que não depende de economias de escala, ao contrário do que ocorre com um investimento em ferramentas de moldagem por injeção. Isso abre novas oportunidades onde a produção de baixo volume e/ou sob demanda antes não era economicamente viável. Ela também possibilita a fabricação distribuída, na qual peças podem ser facilmente impressas de qualquer lugar. Por exemplo, uma companhia aérea poderia imprimir em 3D suas próprias peças de reposição em uma instalação de manutenção, em vez de ter que recebê-las enviadas pelo fabricante.
Do ponto de vista das ferramentas, a impressão 3D oferece a mesma agilidade, sendo capaz de produzir gabaritos, dispositivos de fixação, ferramentas de extremidade de braço e outros auxílios de fabricação em muito menos tempo e por um custo menor do que as ferramentas tradicionais. Essas ferramentas podem ser facilmente personalizadas ergonomicamente e otimizadas para o operador, em vez de serem projetadas com base em como são fabricadas. O uso de termoplásticos resistentes em vez de metal permite que elas sejam mais leves e fáceis de usar, aumentando a eficiência das tarefas e reduzindo o tempo de ciclo.
A impressão 3D não substitui totalmente os métodos de fabricação existentes, como moldagem e usinagem. Sua vantagem reside em complementar essas outras tecnologias em áreas onde elas não conseguem competir. Por exemplo, a natureza aditiva da impressão 3D permite criar estruturas que não são possíveis com usinagem ou moldagem. Ela também torna a produção de baixo a médio volume economicamente viável, pois não há necessidade de investimento em ferramentas. Da mesma forma, é muito mais rápido começar a usar essa tecnologia, e foi por isso que a GM recorreu à impressão 3D para reequipar sua linha de produção e fabricar ventiladores durante a pandemia. Em resumo, a impressão 3D é mais uma ferramenta na caixa de ferramentas, mas que oferece benefícios essenciais em relação às práticas tradicionais de fabricação quando usada estrategicamente.
Existem cinco características que tendem a favorecer a impressão 3D de peças para uso final:
• Complexidade — peças que seriam difíceis ou impossíveis de usinar ou moldar
• Grande investimento inicial — alto custo inicial para a criação de moldes de
injeção• Redesenho — projeto de novos produtos que podem estar sujeitos a alterações
• Personalização — produtos únicos para aplicações
personalizadas • Produção de baixo a médio volume — produzir economicamente de algumas centenas a vários milhares de peças
Familiarizar-se com a tecnologia, compreender o impacto que ela tem ao longo do ciclo de vida do produto e identificar áreas onde ela pode trazer benefícios para o seu negócio é o primeiro passo lógico. Esse tipo de análise é complementado pela identificação dos objetivos do seu negócio e pela observação dos pontos de interseção onde a impressão 3D oferece benefícios. Você deseja uma prototipagem mais rápida? Você está buscando reduzir o tempo do ciclo de desenvolvimento do produto? Precisa reduzir os custos de fabricação?
Este white paper oferece insights importantes sobre como a impressão 3D ajuda a transformar negócios para atingir esses tipos de objetivos. Outro passo inicial envolve terceirizar a impressão 3D para uma empresa de serviços. Isso oferece os benefícios da tecnologia sem o investimento inicial em impressoras. À medida que o uso e a aplicação da impressão 3D crescem, você pode avaliar a viabilidade de trazer essa capacidade para dentro da empresa.
O nível de familiarização e treinamento depende do tipo de tecnologia de impressão 3D escolhida. No entanto, existem muitos tipos de impressoras 3D que não exigem investimentos significativos em tempo de treinamento para se tornarem operacionais. O software associado a essas impressoras oferece um fluxo de trabalho simples que permite aos operadores passar rapidamente do modelo CAD à peça impressa. De modo geral, quanto mais sofisticada for a impressora e suas capacidades, mais treinamento será necessário para uma implementação eficaz.
Contratar uma empresa de serviços para fabricar suas peças impressas em 3D é uma boa maneira de conhecer os benefícios da tecnologia. Você conta com a experiência e o conhecimento de um especialista em impressão 3D, que pode orientá-lo na otimização do uso da tecnologia para seus objetivos específicos. Seus gastos diretos geralmente são menores inicialmente, já que você evita o custo inicial associado à compra de uma impressora. Por outro lado, clientes que já possuem impressoras 3D utilizam empresas de serviços para terceirizar o trabalho quando a capacidade interna é excedida. As empresas de serviços também oferecem diversos tipos de tecnologia de impressão 3D, mais do que a maioria das empresas possui. Isso é vantajoso quando você deseja serviços de impressão 3D diferentes da sua capacidade interna de impressão 3D.
Há mais de 30 anos, ajudamos nossos clientes a resolver problemas com nossas soluções de impressão 3D. Podemos ajudá-lo a determinar qual tecnologia é a mais adequada para sua aplicação, se uma impressora ou uma empresa de serviços é a opção mais apropriada, além de esclarecer quaisquer dúvidas que você possa ter. Entre em contato conosco hoje mesmo e deixe-nos ajudá-lo a dar o próximo passo com essa tecnologia transformadora.
