A melhor impressora 3D industrial do México: custos e resultados

As empresas industriais mexicanas podem agora produzir uma grande variedade de peças e produtos diretamente a partir de ficheiros informáticos. Os impressoras 3D industriais estão a substituir as técnicas de fabrico tradicionais, como a moldagem por injeção, a fundição e o torneamento, permitindo a criação rápida de todos os tipos de peças e protótipos.

As impressoras 3D industriais podem produzir uma grande variedade de produtos e peças em menos tempo, reduzindo o risco de iterações de design e aumentando a consistência entre peças em termos de variação de características. Por exemplo, no sector automóvel, a utilização de impressoras 3D industriais reduziu o peso dos componentes para aumentar a eficiência de combustível dos veículos fabricados no México.

Com um desenho CAD e um impressora 3D industrialpode fazer quase tudo. É uma parte fundamental da melhoria dos processos de fabrico para otimizar e automatizar a montagem de componentes com acessórios personalizados.

O processo de produção com uma impressora 3D industrial é semelhante ao seguinte: um designer cria um modelo 3D com um programa CAD sofisticado. O modelo é convertido em instruções para a máquina que cria a peça ultrafina, camada por camada, pronta a ser utilizada no processo de montagem.

Ao afastarem-se dos processos tradicionais das fábricas de produção mexicana, as impressoras 3D industriais têm o poder não só de transformar sectores inteiros, mas também a forma como pensamos sobre como construímos para sermos mais competitivos. Uma coisa é certa: o impressão 3D industrial veio para ficar na indústria mexicana.

Custos de uma impressora 3D industrial no México

O preço das impressoras 3D industriais abrange uma vasta gama, desde os pequenos sistemas de extrusão de secretária que podem custar apenas $1.000, até aos maiores, capazes de substituir uma oficina mecânica que pode custar mais de $300.000. Pelo meio, existe um mundo de impressoras de média dimensão que podem criar uma grande variedade de peças e objectos.

Obter a impressora é apenas o começo: uma impressora 3D industrial precisa das matérias-primas para transformar os projectos no produto final. Alguns dos materiais mais simples, como o ácido poliláctico, são baratos e versáteis. Outros materiais são mais caros, mas grande parte dos restos não utilizados pode ser reciclada para a impressão seguinte.

Porquê comprar uma impressora 3D industrial?

A utilização de uma impressora 3D industrial no México pode ajudar uma empresa de várias formas:

• 1) A máquina pode fabricar peças e produtos de precisão excecional.. Basicamente, se o conseguirmos ver no ecrã, uma impressora 3D industrial consegue fazê-lo.
  
• 2) A impressão 3D industrial ignora as técnicas tradicionais fundição, moldagem, fresagem e acabamento da peça utilizando tecnologias subtractivas que atingem uma forma final através do desbaste do material. Em contrapartida, uma impressora 3D industrial cria o objeto diretamente a partir de um ficheiro CAD com Tecnologias de fabrico aditivo em que a peça é construída uma camada de cada vez.
  
• 3) Redução do risco de conceção através da iteração devido nquanto contorna o processo de moldagem ou fundição, a impressão 3D industrial também pode criar enormes atalhos para a produção de todos os tipos de protótipos e produtos industriais actuais. Isto poupa valiosos meses do ciclo de desenvolvimento do produto e permite que diferentes iterações de design sejam testadas quase diariamente, ou mesmo de hora a hora, acelerando a natureza evolutiva do processo de design e fabrico de engenharia.

• 4) A recompensa pode ser rápida, eficiência e o poder de mudar a forma como as coisas são feitas.

Quais são as tecnologias de impressoras 3D industriais disponíveis?

O mercado das impressoras 3D industriais é muito dinâmico e continua a crescer no México. Os "cinco grandes" no mercado das impressoras 3D industriais comerciais são a Stratasys, a EOS, a GE Additive, a 3D Systems e a HP.

Em vez de uma única tecnologia, existe uma variedade de técnicas que utilizam diferentes impressoras 3D industriais. Todas elas se baseiam no conceito de fabrico aditivo em vez da tecnologia subtractiva tradicional, em que o artigo é construído uma camada de cada vez. Como resultado, o fabrico aditivo (e a impressão 3D) pode ser mais rápido, mais flexível e mais eficiente do que o fabrico tradicional.

As tecnologias mais populares de impressoras 3D industriais resumem-se a cinco técnicas principais:

• O modelo de deposição por fusão (FDM): Esta é a técnica mais simples e é utilizada pelas máquinas de extrusão. Estas máquinas funcionam alisando um filamento de plástico e extrudindo-o enquanto movem a extrusora com precisão para a frente e para trás para construir o elemento camada a camada. O ácido poliláctico (PLA) e o acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS) são os materiais FDM mais populares, mas alguns contornos e curvas podem ser formados de forma grosseira e o produto final pode não ter a resistência interna necessária. Este processo é recomendado para a criação rápida de protótipos.
• Tecnologia de jato de ligante: É uma tecnologia de fabrico aditivo que permite o fabrico de peças altamente complexas, numa vasta gama de materiais, através da deposição selectiva de um ligante num leito de pó pré-depositado. Começa com um material de base em pó que é pulverizado com precisão com um agente de cura que o endurece seletivamente até à sua forma final. O jato de ligante pode criar não só objectos metálicos, como o aço inoxidável e o bronze, mas também sílica, para fazer moldes de fundição em areia. Pode criar rolamentos e pequenas peças de motor.
  
• Tecnologia de polimerização em cuba: A polimerização em cuba utiliza uma cuba de resina fotopolimerizável líquida, a partir da qual o modelo é construído camada a camada. Uma luz ultravioleta (UV) é utilizada para curar ou endurecer a resina quando necessário, enquanto uma plataforma move o objeto a ser fabricado para baixo após a cura de cada nova camada.

Como o processo utiliza líquido para formar objectos, não há suporte estrutural do material durante a fase de construção, ao contrário dos métodos baseados em pó, em que o material não ligado fornece suporte. Neste caso, será frequentemente necessário adicionar estruturas de suporte.

As resinas são curadas por um processo de fotopolimerização (Gibson et al., 2010) ou luz UV, em que a luz é direccionada através da superfície da resina com a utilização de espelhos controlados por motor (Grenda, 2009). Quando a resina entra em contacto com a luz, cura ou endurece, utilizando a estereolitografia para solidificar uma resina polimérica líquida, curando-a com um feixe de luz ultravioleta.

A fonte de luz, frequentemente um laser, é direccionada com precisão através de espelhos orientáveis para o local onde o líquido deve endurecer até à sua forma final. O resultado é suave e com bons pormenores, o que a torna uma boa técnica para peças de aeronaves e modelos para cirurgias complexas.

• Tecnologia de fusão em leito de pó: Começa com uma matéria-prima em pó que é fundida seletivamente num sólido a partir do calor de um laser. O feixe move-se para trás e para a frente endurecendo seletivamente as áreas a construir. Pode ser utilizado com nylons e metais como o titânio, o aço e o cobre para artigos complicados como carcaças de bombas, engrenagens e até calçado.

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