Todo o chassi do carro do Divergent3D é impresso em 3D. Ele fez sua estreia pública no estande da SLM Solutions no Formnext 2018 em Frankfurt, Alemanha, de 13 a 16 de novembro.
Se você tem algum conhecimento prático de manufatura aditiva (AM), provavelmente está familiarizado com os bicos de impressão 3D para a plataforma de motor a jato Leap da GE.
Os bicos de combustível inteiriços substituem o que costumava ser um conjunto de 20 peças. Ele também precisava ter um design robusto porque era exposto a temperaturas de até 2.400 graus Fahrenheit dentro do motor a jato. A peça recebeu certificação de voo em 2016.
Hoje, a GE Aviation supostamente tem mais de 16.000 compromissos para seus motores Leap. Devido à forte demanda, a empresa informou que imprimiu seu 30.000º bico de combustível impresso em 3D no outono de 2018. A GE Aviation fabrica essas peças em Auburn, Alabama, onde opera mais de 40 impressoras 3D de metal para produção de peças. A GE Aviation relata que cada motor Leap tem 19 bicos de combustível impressos em 3D.
Os funcionários da GE podem estar cansados ​​de falar sobre bicos de combustível, mas isso abriu caminho para o sucesso do AM da empresa.Na verdade, todas as novas reuniões de projeto de motor começam com uma discussão sobre como incorporar a manufatura aditiva aos esforços de desenvolvimento de produto.Por exemplo, o novo motor GE 9X atualmente em processo de certificação tem 28 bicos de combustível e um misturador de combustão impresso em 3D. que ajudam a reduzir o peso do motor em 5 por cento.
“O que temos feito nos últimos anos é aprender a fabricar peças realmente grandes fabricadas com aditivos”, disse Eric Gatlin, chefe da equipe de manufatura aditiva da GE Aviation, falando para a multidão reunida no estande da empresa no Formnext 2018 em Frankfurt, Alemanha., início de novembro.
Gatlin passou a chamar a adoção da AM de uma “mudança de paradigma” para a GE Aviation. No entanto, sua empresa não está sozinha. Os expositores da Formnext observaram que havia mais fabricantes (OEMs e Tier 1) na feira deste ano do que nunca. , empresas automotivas e de transporte A tecnologia está sendo encarada de uma nova forma. De uma forma muito mais séria.
Em uma coletiva de imprensa da Formnext, o vice-presidente sênior da Ultimaker, Paul Heiden, compartilhou detalhes de como a Ford usou as impressoras 3D da empresa em sua fábrica em Colônia, na Alemanha, para criar ferramentas de produção para o Ford Focus.
Se os engenheiros de produção se depararem com a necessidade de ferramentas, eles podem carregar o projeto em um software de modelagem CAD 3D, polir o projeto, enviá-lo para uma impressora e imprimi-lo em poucas horas.
Com a Ford capaz de demonstrar a utilidade de ferramentas e acessórios impressos em 3D, Heiden disse que o próximo passo para a empresa é resolver o problema de estoque de peças sobressalentes.
Outras empresas automotivas já estão incorporando ferramentas de impressão 3D de maneiras criativas. A Ultimaker fornece exemplos de ferramentas que a Volkswagen usa em sua fábrica em Palmela, Portugal:
Produzida em impressora 3D Ultimaker, a ferramenta é utilizada para guiar a colocação de parafusos durante a colocação de rodas na montadora da Volkswagen em Portugal.
Quando se trata de redefinir a fabricação de automóveis, outros pensam muito mais alto. Kevin Czinger, da Divergent3D, é um deles.
Czinger quer repensar a forma como os carros são construídos. Ele quer criar uma nova abordagem usando modelagem avançada de computador e AM para criar chassis que sejam mais leves que os quadros tradicionais, contenham menos peças, forneçam maior desempenho e sejam mais baratos de produzir. A Divergent3D apresentou seu chassi impresso em 3D no estande do SLM Solutions Group AG na Formnext.
O chassi impresso na máquina SLM 500 consiste em nós de autofixação que se encaixam após a impressão. Funcionários da Divergent3D dizem que essa abordagem de design e montagem do chassi pode economizar US$ 250 milhões ao eliminar custos de ferramentas e reduzir peças em 75%.
A empresa espera vender esse tipo de unidade de fabricação para montadoras no futuro. A Divergent3D e a SLM formaram uma parceria estratégica estreita para atingir esse objetivo.
A Senior Flexonics não é uma empresa muito conhecida do público, mas é uma importante fornecedora de componentes para empresas dos setores automotivo, diesel, médico, de petróleo e gás e de geração de energia.
Os componentes redesenhados para aproveitar a AM são válvulas de admissão e escape para resfriadores de recirculação de gases de escape para aplicações de caminhões comerciais, dentro e fora de estrada. A Flexonics avançada está interessada em ver se há maneiras mais eficientes de criar protótipos que possam resistir a testes reais e possivelmente à produção em massa. Com anos de conhecimento na produção de peças para aplicações automotivas e industriais, a GKN tem uma compreensão profunda da porosidade funcional das peças metálicas.
O último é importante porque muitos engenheiros acreditam que as peças para certas aplicações de veículos industriais requerem densidade de 99%.
Depois de desenvolver e testar peças feitas de material EOS StainlessSteel 316L VPro, a Senior Flexonics descobriu que as peças fabricadas com aditivo atingiam suas metas de desempenho e podiam ser fabricadas mais rapidamente do que as peças fundidas. Por exemplo, o portal pode ser impresso em 3D em 70% do tempo em comparação com o processo de fundição.
“Você precisa repensar como as peças são feitas”, disse Kepler. “Você precisa olhar para a fabricação de maneira diferente.Não são fundidos ou forjados.”
Para muitos na indústria AM, o santo graal é ver a tecnologia ganhar ampla adoção em ambientes de fabricação de alto volume. Aos olhos de muitos, isso representaria aceitação total.
A AM Technology é usada para produzir essas válvulas de entrada e saída para refrigeradores de recirculação de gases de escape para aplicações em caminhões comerciais. O fabricante dessas peças de protótipo, Senior Flexonics, está investigando outros usos para a impressão 3D dentro de sua empresa.
Com isso em mente, os desenvolvedores de materiais, software e máquinas estão trabalhando duro para fornecer produtos que permitam isso. Os fabricantes de materiais estão procurando criar pós e plásticos que possam atender às expectativas de desempenho de maneira repetível. Os desenvolvedores de software estão tentando expandir seus bancos de dados de materiais para tornar as simulações mais realistas. Os construtores de máquinas estão projetando células que funcionam mais rápido e têm faixas de produção maiores para acomodar mais peças ao mesmo tempo. O trabalho ainda precisa ser feito, mas há muita empolgação com o futuro da manufatura aditiva na manufatura do mundo real.
“Estou neste setor há 20 anos e, durante esse tempo, sempre ouvia: 'Estamos prestes a colocar essa tecnologia em um ambiente de produção.'Então esperamos e esperamos,” disse o Diretor do Centro de Competência de Manufatura Aditiva da UL.disse Paul Bates, gerente e presidente do Additive Manufacturing User Group. "Mas acho que finalmente estamos chegando ao ponto em que tudo está convergindo e está acontecendo."
Dan Davis é editor-chefe da The FABRICATOR, a revista de conformação e fabricação de metal de maior circulação da indústria, e de suas publicações irmãs, STAMPING Journal, Tube & Pipe Journal e The Welder. Ele trabalha nessas publicações desde abril de 2002.
O Additive Report enfoca o uso de tecnologias de fabricação aditiva na fabricação do mundo real. Os fabricantes hoje estão usando a impressão 3D para fazer ferramentas e acessórios, e alguns estão até usando AM para trabalho de produção de alto volume. Suas histórias serão apresentadas aqui.