A usinagem CNC é um método de fabricação comum há muito tempo considerado um item indispensável dos fabricantes industriais tradicionais em todo o mundo. Estas máquinas são precisas e usinam metal usando métodos “subtrativos”; eles criam peças removendo material, em vez de adicionar.
Mas e se você pudesse obter resultados melhores e mais rápidos usando a manufatura aditiva em vez de um método subtrativo? Por que não usar uma impressora 3D para a manufatura aditiva? Isso é econômico e viável?
Há motivos para debate sobre qual é o método mais adequado para fabricação de ferramentas: Fresagem CNC, tornos, etc., ou impressão 3D por manufatura aditiva. Há três vantagens notáveis no uso de manufatura aditiva ou impressão 3D ao fabricar peças, ferramentas e formas.
A manufatura aditiva agiliza a fabricação de ferramentas customizadas, criando-as de forma mais rápida e barata. Por exemplo, a manufatura aditiva tem sido usada para criar matrizes de conformação de metal customizadas e ferramentas de dobradeira, em vez dos métodos tradicionais. Os métodos tradicionais criam peças usinadas a partir de aços para ferramentas, como A2, D2 ou 4140. As ferramentas estão disponíveis comercialmente prontas para a prateleira (COTS, pelas siglas em inglês) de vários fabricantes em geometrias padrão. No entanto, essa opção não é ideal quando uma ferramenta customizada é necessária.
A necessidade de uma ferramenta customizada muitas vezes é descoberta durante o processo de design após testes de encaixe e função. Geralmente não é planejado. Assim, requer material específico que pode ter um longo tempo de entrega e não está prontamente disponível. Isso interrompe o processo de design, resultando em custos adicionais.
Se uma ferramenta customizada é necessária, o custo e o tempo de entrega para produzi-la são mais favoráveis com a manufatura aditiva.
A manufatura aditiva, usando uma a impressora 3D de Fused Deposition Modeling (FDM) é bastante capaz de fazer a matriz de conformação de metal customizada, versus usinagem CNC. É uma opção melhor para volumes que variam de 100 a 500 ciclos. Além disso, a FDM também é adequada para ferramentas compensadas e alargadas em bitolas mais finas de chapas metálicas. Pode ser produzida mais rapidamente com menos desperdício. A manufatura aditiva da ferramenta economiza tempo e custo em relação aos métodos tradicionais de usinagem.
Tal como acontece com a matriz customizada ou ferramenta de dobradeira, as peças são, muitas vezes, complexas e exigem geometrias mais sofisticadas.
A manufatura aditiva é ideal para peças complexas. Permite múltiplas iterações da peça fabricada usando diferentes desenhos e geometrias complexas. As formas podem ser impressas com uma quantidade específica de material, seguir padrões complexos, utilizar de forma otimizada o material disponível e produzir essas peças mais rapidamente com menos desperdício. A usinagem CNC geralmente requer material de maior tempo de entrega, gera mais resíduos e não é tão rápida quanto a impressão 3D.
Ao usar a manufatura aditiva e a impressora certa, geometrias complexas podem ser alcançadas em volume de produção moderado, com muito menos tempo e esforço.
Por exemplo, a tecnologia FDM da Stratasys pode imprimir vários termoplásticos de alta resistência que podem suportar a pressão de conformação de metais finos. Isso permite que uma ferramenta de produção seja fabricada usando a manufatura aditiva. Além disso, o volume da ferramenta não precisa ser pequeno.
Uma vantagem significativa de produzir peças com manufatura aditiva ou impressão 3D é a possibilidade de imprimir etiquetas específicas na peça, utilizando a impressora 3D.
Manter e rastrear o estoque de peças é crucial hoje em dia. As peças podem receber um código de barras ou etiquetas com informações importantes que permitem que seus estoques sejam finamente controlados. A etiquetagem de peças, no entanto, às vezes requer um processo separado pelo qual uma etiqueta deve ser impressa ou afixada em uma peça. Tal processo é um adjunto, mas geralmente separado da fabricação da peça.
Com os recursos detalhados da impressão 3D, uma peça pode ser etiquetada com um código de barras e outras informações específicas, imprimindo-a na peça, como parte do processo de fabricação. Isso pode até ser mais sofisticado, pois as etiquetas das peças podem ser impressas de tal forma que não aparecem e são um tanto indeléveis, mas podem ser digitalizadas ou identificadas usando um leitor infravermelho. Este é um benefício importante da manufatura aditiva em vez da usinagem CNC ou outros processos de conformação de metais.
Há certamente mérito tanto no CNC quanto na manufatura aditiva. A usinagem CNC tem sido, e continuará sendo, um meio viável de fabricação de peças. A impressão 3D traz vantagens difíceis de combinar com as tecnologias de fabricação tradicionais. O custo de fabricação e o tempo necessário para produzir peças são minimizados usando a impressão 3D.
A decisão final cabe à equipe de ciclo de vida do produto e seus objetivos. Deixe-nos ajudá-lo a decidir. Confira nosso whitepaper que discute, passo a passo, o processo de produção de ferramentas de conformação de metais com impressão 3D.
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