Seus objetivos são claros: alta produtividade e segurança dos trabalhadores, baixo custo e materiais capazes de suportar as exigências de um ambiente de fabricação. A fabricação tradicional tem seu lugar, mas não é o único caminho para peças resistentes. A manufatura aditiva (AM) que utiliza nylon reforçado com fibra de carbono permite a impressão 3D de peças resistentes e leves, com uma alta relação resistência/peso, para prototipagem rápida, peças de produção em pequenas séries e até mesmo peças de nível de produção. Pisos de fábrica que aproveitam a poderosa combinação de usinagem tradicional e manufatura aditiva alcançam o cenário mais eficiente e econômico. A impressão 3D com fibra de carbono oferece peças resistentes, complexas e personalizáveis para necessidades que vão desde protótipos funcionais até tiragens completas de produção. Você pode reduzir o peso de ferramentas e auxiliares de fabricação e personalizá-los para que sejam mais ergonômicos, confortáveis e fáceis de usar. A resistência e rigidez do material com fibra de carbono permitem um processo simplificado, desde o projeto inicial até a fabricação. Sua fábrica se torna mais eficiente. Barreiras são eliminadas, custos e prazos de entrega são reduzidos e os acidentes de trabalho com afastamento são minimizados. Este resumo de solução demonstra não apenas os benefícios da impressão 3D com materiais de alta relação resistência/peso, como a fibra de carbono, mas também oferece um caminho para uma solução completa que integra a impressão 3D em sua fábrica.
A usinagem CNC não vai desaparecer para a produção em série de peças resistentes. Mas a impressão 3D com materiais resistentes, leves e rígidos, como a fibra de carbono, significa que a manufatura aditiva pode complementar os processos atuais do chão de fábrica, agregando valor em termos de tempo de produção, liberdade de projeto e complexidade. O segredo é identificar exatamente onde, no seu chão de fábrica, a manufatura aditiva pode ajudar a reduzir os custos de ferramentas, manutenção e reparos. Às vezes, a identificação dos principais casos de uso da manufatura aditiva pode ser feita pelos próprios trabalhadores da linha de produção. Mas esse não é o único lugar para obter insights sobre o valor da manufatura aditiva em sua linha de produção. Comece identificando seus pontos fracos. Em seguida, concentre-se nas aplicações da linha de produção que podem ser aprimoradas por prazos de produção mais curtos, o que pode melhorar seus resultados financeiros. Por fim, procure os serviços de especialistas na área de estratégia e implantação de manufatura aditiva para obter soluções de ponta.
Obstáculos à eficiência
Desde o tempo de inatividade dos trabalhadores até ineficiências na linha de produção, passando pela maximização da utilização dos equipamentos de produção, tudo o que se interpõe no caminho da eficiência custa dinheiro. Elimine o desperdício, reduza o estoque e aprenda a implementar a manufatura inteligente com um chão de fábrica conectado à IoT. Aplicações de
ferramentas
Ferramentas não ergonômicas podem causar lesões nos trabalhadores, resultando em tempo de inatividade. Prazos longos de produção de ferramentas, bem como a falta de peças substitutas, são áreas em que a AM pode melhorar sua eficiência e reduzir custos.
Buscando o conselho certo
Você precisa de orientação sobre AM que não se adapte a um processo específico, mas sim à sua linha de produção. Uma solução completa de AM começa com a estratégia certa de uma equipe de Serviços Especializados. O conselho certo responde não apenas se a AM se encaixa em seu fluxo de trabalho, mas como. Uma visita ao chão de fábrica com especialistas em AM pode identificar com precisão as áreas-chave para aumentar a produtividade e ajudar a identificar economias de tempo e custos.
O termoplástico reforçado com fibra de carbono atende às exigências do ambiente de produção e pode substituir as ferramentas de metal. Com uma mistura de resina de Nylon 12 e fibra de carbono cortada, com uma carga de 35% em peso, este material possui a maior resistência à flexão entre todos os termoplásticos FDM®. A fibra de carbono oferece a resistência e a rigidez necessárias para ferramentas rígidas, protótipos e peças de produção. Até mesmo protótipos funcionais para os trilhos da estrutura de um dispositivo de locomoção OneWheel.
A prototipagem rápida pode ser o termo de manufatura aditiva com o qual você está mais familiarizado, mas não é o único processo rápido para impressão 3D. Graças às propriedades robustas de materiais como a fibra de carbono, a fabricação rápida de ferramentas pode significar menos tempo de inatividade quando as ferramentas falham. Imprima em 3D peças de reposição rapidamente, com a resistência necessária para suportar um ambiente de produção. Gabaritos e acessórios impressos em 3D com FDM Nylon 12 Fibra de Carbono não são apenas leves, mas têm a resistência necessária para realizar o trabalho, seja como ferramentas de substituição temporárias ou protótipos funcionais.
Reduza o tempo de inatividade
Tempo de inatividade é perda de receita. Com a impressão 3D, você pode ter sua peça substituída em uma fração do tempo dos métodos tradicionais de usinagem. Tudo com um software fácil de usar que torna qualquer pessoa um especialista em impressão 3D.
Aumente a eficiência
Precisa de uma nova ferramenta para melhorar a eficiência da sua linha de produção? Com a impressão 3D, você pode projetar no GrabCAD Print™ e, em seguida, passar diretamente para a impressão, tudo em menos tempo do que a fabricação tradicional, com resistência comparável e menor custo.
Reduza o desperdício A
manufatura aditiva, por sua própria natureza, gera menos desperdício do que a usinagem tradicional. Em vez de cortar material para formar uma peça, o material é adicionado camada por camada para formar uma peça que praticamente não gera resíduos. Isso não é apenas mais econômico, mas também mais ecológico.
Grande usuária da impressão 3D, uma barreira permanecia para a empresa de atividades ao ar livre Thule: a capacidade de imprimir protótipos com a rigidez e resistência de peças moldadas por injeção reforçadas com fibra ou vidro, o que permitiria à empresa realizar testes funcionais. Como uma das primeiras a adotar o FDM Nylon 12 com fibra de carbono, a empresa agora pode ir além da validação do projeto e passar para testes reais em condições reais de mecanismos de fixação para produtos como seu rack de caiaque para teto.
O valor da impressão 3D para os fabricantes reside em sua capacidade de reduzir o tempo de ciclo e diminuir os custos. A combinação da liberdade de design da impressão 3D com a capacidade e a confiabilidade dos materiais da Stratasys oferece aos fabricantes uma vantagem poderosa para alcançar personalização econômica, produção em pequenas séries e prototipagem funcional. Materiais
de alta resistência, como o FDM Nylon 12 com fibra de carbono, permitem substituir materiais metálicos mais pesados para criar peças e ferramentas mais leves.
Considere os seguintes casos de uso ao procurar oportunidades em sua operação de produção para reduzir seus custos de fabricação e desenvolvimento de produtos.
Auxílios à fabricação
A produção rápida de gabaritos, mandris, medidores de verificação e ferramentas de inspeção permite que os fabricantes melhorem a eficiência do tempo de ciclo das tarefas, reduzam o custo das ferramentas e obtenham mais ferramentas mais rapidamente do que pelos meios tradicionais.
Protótipos funcionais
Materiais de alta resistência tornam a prototipagem funcional viável, reduzindo o tempo de desenvolvimento, diminuindo os custos de desenvolvimento e acelerando o tempo de lançamento no mercado. Otimização
ergonômica
Ferramentas impressas em 3D são mais leves e podem ser otimizadas para tarefas específicas, aumentando a segurança do trabalhador e a eficiência no trabalho
A capacidade de utilizar o Stratasys FDM Nylon 12 Carbon Fiber em todas as etapas do processo de fabricação dá à Utah Trikes mais tempo para aperfeiçoar seus projetos. A empresa utiliza nylon 12 com fibra de carbono impresso em 3D para protótipos, ferramentas e peças de produção em pequenas séries devido às suas propriedades mecânicas superiores. Por ser uma fabricante de produtos personalizados, a impressão 3D com FDM Nylon 12 Carbon Fiber permite à Utah Trikes reduzir o tempo de desenvolvimento de produtos.
A Dixon Valve & Coupling utiliza a impressão 3D para reduzir seus custos de fabricação com ferramentas resistentes e de produção rápida, como localizadores de pórtico, dispositivos de fixação e garras de retenção. A mão de obra representa uma despesa significativa para a Dixon, e a capacidade de imprimir essas ferramentas em 3D reduziu drasticamente esse custo, justificando rapidamente novos investimentos em impressão 3D.
As aplicações de ferramentas são uma das maiores oportunidades que você tem para obter ganhos de tempo, redução de custos e eficiência ergonômica com a impressão 3D. Como as impressoras 3D da Stratasys trabalham com uma ampla variedade de termoplásticos, incluindo nylon com fibra de carbono de alta resistência, resinas PEKK e ULTEM™, você pode aplicar a impressão 3D a diversas aplicações de ferramentas. Auxiliares de
fabricação comuns, como dispositivos de fixação e outras ferramentas de linha de produção, são facilmente implementados e representam uma grande oportunidade de economia com a impressão 3D. Essenciais para o processo de produção, essas ferramentas são geralmente comuns no chão de fábrica. No entanto, elas costumam ser caras e demoradas de produzir quando feitas com métodos e materiais tradicionais, e podem ser impressas em 3D mais rapidamente, com menor custo e facilmente otimizadas para a segurança e eficiência dos trabalhadores.
Além dos auxílios de fabricação comuns, você também encontrará oportunidades adicionais entre aplicações de ferramentas mais especializadas, que incluem o seguinte:
Ferramentas de
termoformagem Essas ferramentas são geralmente feitas de madeira, placa RenShape, alumínio fundido ou lingote de alumínio usinado e costumam ser caras, com longos prazos de produção.
Ferramentas de hidroformagem
Ferramentas de hidroformagem feitas de alumínio ou outros metais exigem tempo considerável para programação para usinagem CNC, particularmente para formas complexas, e resultam em desperdício considerável de material.
Ferramentas para
compósitos: utilizadas para moldar estruturas de compósitos, essas ferramentas são geralmente volumosas, pesadas e caras, com prazos de entrega que podem levar semanas ou até meses, dependendo do tamanho e da complexidade.
Essas aplicações são ideais para substituições impressas em 3D em produções de tiragens limitadas ou para avaliar projetos antes de investir em ferramentas rígidas de alto custo. Materiais de alta resistência, como o FDM Nylon 12 com fibra de carbono, são resistentes o suficiente para substituir ferramentas de metal em certas aplicações. A resina ULTEM 1010 é capaz de cura em autoclave e oferece uma maneira muito mais econômica de fabricar ferramentas leves para laminação de compósitos.
A Genesis desenvolve e implementa sistemas de automação robótica e precisava de um efetor final robótico mais rápido, mais leve e mais econômico para a preensão e o corte de peças compostas. Utilizando a resina ULTEM™ 9085 de alta resistência, a Genesis criou um novo efetor final que resultou em uma redução de peso de 94% em comparação com a garra tradicional, permitindo o uso de um motor robótico menor. O tempo de produção também foi reduzido em 85%, passando de 20 dias para três.
Muitos fabricantes acreditam que o status quo é suficiente; será que sua empresa está cometendo esse erro dispendioso? A verdade é que a impressão 3D, muitas vezes em conjunto com tecnologias comprovadas ao longo do tempo, é essencial para uma fabricação eficiente. Na corrida para o estoque zero e a criação no ponto de uso, a fabricação tradicional não consegue competir com a economia de tempo e custos proporcionada pela impressão 3D. Além da liberdade de design e da economia de custos e peso da manufatura aditiva, as impressoras FDM da Stratasys complementam as tecnologias existentes e oferecem a você o poder de reduzir custos de produção, diminuir o tempo de lançamento no mercado, aumentar a eficiência da manufatura e otimizar as cadeias de suprimentos. A Stratasys F900™ é compatível com MTConnect, garantindo conectividade total no chão de fábrica. Nossa ampla seleção de materiais permite que você combine de forma econômica seus requisitos de projeto com o material certo, desde materiais econômicos de nível de engenharia até polímeros avançados de alto desempenho, como nylon com fibra de carbono, PEKK e ULTEM™. O software GrabCAD Print facilita a transição direta do modelo CAD para a impressão final, ao mesmo tempo em que oferece acesso a informações críticas de impressão.
Precisa de ajuda para explorar todo o potencial da impressão 3D em sua fábrica? Deixe que as equipes de Consultoria Estratégica ou Consultoria Operacional da Stratasys Expert Services avaliem a impressão 3D para o seu negócio e ajudem a identificar áreas específicas prontas para a integração da manufatura aditiva em sua fábrica.
Quanto está custando sua metodologia de fabricação atual? Entre em contato com um representante da Stratasys e veja como a impressão 3D pode reduzir seus custos
