Tudo que você precisa saber sobre manufatura aditiva

Tudo que você precisa saber sobre manufatura aditiva

A fabricação já percorreu um longo caminho. Apenas alguns anos atrás, a ideia de fabricar algo em sua casa era inédita. Se você queria alguma coisa, você tinha que comprá-lo. Ou você teve que trabalhar com uma empresa para produzir para você.   

Agora você pode comprar uma máquina que pode ser instalada em sua casa e, com seu computador, você pode produzir praticamente qualquer coisa que possa sonhar. Suas únicas limitações são sua imaginação e o software em seu computador.

O que costumava custar às empresas centenas, se não milhares, de dólares para fazer, agora pode ser feito por uma fração do preço em sua sala de estar.

Então o que mudou ? O que nos permite criar em nossas salas de estar, agora que não estava por perto antes? Este artigo irá explorar essas questões e muito mais.

O que é manufatura aditiva?

O que é manufatura aditiva

Antigamente, se quiséssemos fazer alguma coisa, teríamos que começar com nosso material e depois tirar tudo o que não precisávamos. Todos nós já ouvimos a famosa citação de Michelangelo: “Eu vi o anjo no mármore e esculpi até que eu o libertei”.

Essa é a base da manufatura subtrativa. Michelangelo começou com um pedaço de mármore, imaginou o que ele queria e depois esculpiu o excesso de mármore até ter seu produto acabado.

A manufatura aditiva é exatamente o oposto disso. Você começa com nada e depois acrescenta o que precisa.

A manufatura aditiva, também conhecida como impressão 3D, cria usando tecnologias que adicionam camada sobre camada de material até que seu produto seja concluído. O material pode ser qualquer coisa de plástico, metal, concreto e, um dia, talvez até tecido humano.

Para imprimir em 3D, você precisa de um computador, software de impressão 3D, também conhecido como projeto auxiliado por computador ou software CAD, uma máquina de impressão 3D e os materiais que você escolher usar para o seu projeto.

Uma vez que você tenha esboçado seu projeto usando seu software CAD, sua máquina lê o esboço e, em seguida, estabelece camada sobre camada de seu material até transformar seu desenho em um objeto 3D.

Enquanto a impressão 3D é a forma mais comum de manufatura aditiva, ela também engloba tecnologias como prototipagem rápida, manufatura digital direta, manufatura em camadas e fabricação de aditivos.

Os usos potenciais da manufatura aditiva são infinitos. Começou como uma maneira de fazer protótipos para empresas. Eles poderiam pensar em um produto, fazer um esboço e ter uma amostra em suas mãos em tempo recorde.

Pode acabar revolucionando indústrias como a saúde, sendo capaz de criar tecido humano real.

Pense nisso por um segundo.

Podemos ser capazes de produzir tecido humano. Pense nas vidas que vão mudar. Pense em quanto isso melhorará a qualidade de vida de milhões e milhões de pessoas.

Isso será muito mais do que prototipagem. Esta é uma tecnologia de mudança de vida.

Processos de Fabricação Aditiva

Processos de Fabricação Aditiva

Existem vários processos diferentes usados ​​na manufatura aditiva.

Extrusão de material

A extrusão de material é o processo mais conhecido. É assim que funciona a maioria das impressoras 3D. Com a extrusão do material, seu material vem em um carretel, que é puxado através de um bocal aquecido montado em um braço móvel. O bocal se move horizontalmente enquanto o bocal se move verticalmente, depositando seu material derretido camada por camada. Temperaturas precisas em sua máquina permitem uma adesão adequada.

Deposição Direta de Energia

A deposição de energia direta é muito semelhante à extrusão do material, mas permite que mais materiais sejam usados. Plásticos são comuns com extrusão de material. Com a deposição direta de energia, você pode usar polímeros, cerâmicas e metais. Uma pistola laser ou feixe de elétrons é usada para derreter seu material camada por camada.

Material de jateamento

O jateamento de material usa uma cabeça de impressão muito parecida com uma impressora a jato de tinta. A cabeça se move nos eixos x, y e z para criar o objeto 3D. As camadas endurecem quando esfriam ou podem ser curadas por luz ultravioleta.

Jateamento de fichário

O aglutinante de aglutinante é extremamente semelhante ao jateamento de material, exceto com o jateamento de aglutinante, o cabeçote de impressão estabelece um pó que usa um adesivo líquido.

As vantagens da manufatura aditiva

Em primeiro lugar, a manufatura aditiva permite que pessoas e empresas criem projetos mais leves e complexos, que têm sido muito difíceis de produzir usando métodos tradicionais.

A manufatura aditiva é excelente para prototipagem rápida. Como todo o processo é digital, elimina a necessidade de várias etapas que você deve seguir usando os métodos tradicionais. Ele permite que as empresas criem protótipos em trânsito, em vez de esperar dias ou semanas pelos protótipos.

Não importa qual seja o seu motivo para usar a manufatura aditiva, seus prazos de entrega, em geral, são reduzidos significativamente. Por exemplo, os prazos de entrega de determinadas peças de motores a jato foram reduzidos em um ano inteiro. Isso é enorme para a indústria aeroespacial.

Designs que tradicionalmente exigiriam várias partes diferentes, e vários intermediários diferentes, agora podem ser criados em um único plano com manufatura aditiva. Os prazos de entrega, assim como a economia de custos aqui, são aparentes.

Tem sido sempre um objetivo dos engenheiros reduzir o peso de um objeto enquanto melhora a força. Com a fabricação aditiva, isso é possível. Houve casos em que um produto manufaturado com aditivos pesava 84% menos do que o equivalente original, embora fosse igualmente forte.

Adicionada Complexidade

A manufatura aditiva está permitindo que os engenheiros construam estruturas mais complexas do que nunca. Objetos que costumavam exigir montagem ou soldagem de peças múltiplas agora podem ser feitos de uma só vez com o processo de fabricação de aditivos. As capacidades das máquinas tradicionais não restringem mais os designers e engenheiros.

Economizando tempo

Todo o processo economiza muito tempo. Você pode ir direto do arquivo CAD para a sua máquina sem a necessidade de intermediários ou máquinas especiais. Você pode até mesmo fazer alterações durante o processo sem ter que esperar enquanto você envia as alterações e esperar que elas sejam aprovadas.

Salvando Materiais

Com a manufatura aditiva, você não está mais começando com um grande pedaço de seu material e depois se livrando daquilo de que não precisa. Isso cria muito material desperdiçado. Com a manufatura aditiva, você começa com seu material e o adiciona camada por camada até que seu projeto esteja completo – sem desperdício de material.

A maior empresa de manufatura aditiva do mundo

A GE, a maior manufatura do mundo, poderá em breve ser a maior empresa de manufatura aditiva do mundo. Sua divisão de aviação está se preparando para produzir um bocal de combustível para um motor de avião usando manufatura aditiva, em vez de fundir e soldar o material como antes.

Isso tem o potencial de mudar a maneira como a GE projeta e fabrica tudo, desde as peças de uma máquina de ultrassom até turbinas a gás.

A empresa já está usando o processo em certas indústrias de nicho, como implantes médicos, mas usá-lo para produzir uma peça de liga metálica que será usada em milhares de motores a jato é genuinamente revolucionária.

A impressão 3D para uso pessoal e de pequenas empresas ganhou muita publicidade recentemente, mas a tecnologia terá o impacto mais significativo quando as corporações multinacionais adotarem a tecnologia como a GE.

A GE optou por usar o processo aditivo para seus bicos de combustível pelas razões óbvias listadas acima. Ele usa menos material, economizando tempo e dinheiro para a empresa.

Como o material que a GE está usando será mais leve do que os materiais usados ​​para o bocal de combustível original, também produzirá economia significativa de combustível para as companhias aéreas.

Não só será mais leve, mas em vez de ser composta de mais de 20 partes usando os métodos tradicionais, será uma parte uniforme usando as técnicas de fabricação de aditivos.

Está lançando toda a indústria de cabeça para baixo

A fabricação de aditivos é obviamente mais do que apenas brinquedos de impressão 3D em sua casa. Está revolucionando a maneira como as coisas são projetadas e feitas, economizando recursos, tempo e dinheiro. Já está causando impacto em vários setores.

Educação

As impressoras 3D podem ser uma ferramenta de aprendizagem potente nas salas de aula. Os alunos que estudam disciplinas como física, química e engenharia serão capazes de desenvolver habilidades do mundo real usando as impressoras.

Os estudantes de geografia poderiam aprender muito mais usando um mapa de topografia impresso em 3D. Estudantes de biologia podem imprimir seções transversais de diferentes partes do corpo e órgãos.

Os estudantes de engenharia e design gráfico são os beneficiários mais óbvios da tecnologia, porque podem transformar suas idéias em realidade em tempo recorde.

Cuidados de saúde

Esta é a indústria mais empolgante que se beneficia com a manufatura aditiva. Ainda não conseguimos imprimir órgãos em funcionamento, mas a revolução no setor de saúde já está em andamento.

A impressão 3D permitirá que os médicos ganhem tempo e aumentem a precisão em seu trabalho, ajudando-os a atender melhor seus pacientes.

No campo odontológico, os dentistas já estão usando a impressão 3D para fazer implantes personalizados para seus pacientes.

Existe até uma droga impressa em 3D que está sendo usada para tratar a epilepsia.

Defesa

O potencial aqui é enorme, apenas com economia de custos. A Marinha dos EUA já tem planos de transformar seus navios em “fábricas flutuantes” cheias de impressoras 3D. O objetivo aqui é ser capaz de fabricar certas peças e suprimentos a bordo, para que eles sejam menos dependentes de reabastecimentos potencialmente perigosos e imprevisíveis no mar.

Nós somos testemunhas da revolução

Chegamos apenas à ponta do iceberg do que a manufatura aditiva pode fazer. A ideia de criar coisas em casa usando nossos computadores e uma impressora 3D é divertida, mas essa tecnologia está destinada a mudar o mundo.

Aeroespacial, saúde, automotivo e educação são apenas algumas das indústrias prontas para a mudança. O ambiente também se beneficiará, já que estamos produzindo menos resíduos e eliminando as tecnologias que poluem a atmosfera.

Antes que você perceba, saberemos como sobrevivemos antes do surgimento da manufatura aditiva.