top of page

Inscreva-se em nossa Newsletter
e receba nossas notícias em primeira mão

Obrigado por Assinar!

Fabricando Peças de Reposição para Equipamentos Pesados com Impressoras 3D Ultrarápidas

Um Bureau de Serviços Acelera a Produção com uma Frota NXE 400



Logo transparente da ART


25 anos Imprimindo Peças em 3D para os militares


Quando se trata de impressão 3D SLA e serviços de engenharia, Bruce LeMaster tem mais experiência do que a maioria. Em 1996, ele fundou a Applied Rapid Technologies usando uma máquina estereolitográfica da 3D Systems para produzir peças para clientes. Avançando rapidamente para os dias de hoje, a ART agora é uma divisão da Obsidian Solutions Group – um grande contratante governamental com contratos militares que se aproximam de 1 bilhão de dólares. Além do Exército dos EUA e dos contratantes de defesa de nível 1, a ART fornece serviços de engenharia e fabricação para uma ampla variedade de empresas comerciais, desde empresas de dispositivos médicos até fabricantes de artigos esportivos e até mesmo empreendedores que estão inventando novos produtos.



Peças de Reposição para Equipamentos Pesados com Impressoras 3D

CLIENTE

Applied Rapid Technologies (uma divisão da Obsidian Services Group)


INDÚSTRIA

Serviços de Fabricação Rápida e Engenharia


PRODUTOS

  • 5 - NXE 400

  • 1 - NXD 200

  • 2 - XiP

  • xFLEX, xABS, xCE Black, xPP405, xPEEK


APLICAÇÃO

Com 25 anos de experiência como provedor de serviços de manufatura aditiva usando impressoras 3D SLA e fundição de uretano, a Applied Rapid Technologies (ART) atualizou sua frota de impressoras 3D para permitir uma fabricação de maior throughput, alcançando quantidades muito maiores em uma fração do tempo.


VANTAGENS

  • Alta taxa de transferência fornece ~3 vezes o volume de peças em 1/5 do tempo em comparação com a fundição de uretano

  • Produção mais rápida dá mais tempo de buffer para controle de qualidade e modificações, se necessário

  • O processo de impressão Nexa3D é mais simples, requerendo menos horas de trabalho e impulsionando margens mais altas

  • Materiais de produção de alto desempenho funcionam bem em ambientes industriais ao ar livre



Processo de Fundição de Uretano da ART

DESAFIO


Fundição de uretano de botões e interruptores, gabaritos e acessórios


Embora a manufatura aditiva tenha sido o centro do negócio da ART desde o início, hoje cerca de metade dos produtos finais que produzem não são impressos em 3D, mas fundidos em uretano. A fundição em uretano permitiu à ART produzir peças plásticas de baixo custo – como botões e interruptores basculantes – com uma rápida entrega.


É um processo muito prático que leva no mínimo 24 horas por molde, requer uma quantidade significativa de mão de obra, e o resultado final é um molde capaz de até 25 peças, dependendo do material fundido. Dito isso, o esforço parece valer a pena com base na alta demanda de seus clientes – "Nossa fundição em uretano representa cerca de 50% do nosso negócio atualmente e estamos quase no limite", diz LeMaster.


Além do uretano, a ART segue um processo semelhante de 24 horas para moldagem em silicone. Com uma demanda tão alta, LeMaster e a equipe da ART estavam praticamente no limite com um limite muito real no volume de projetos que poderiam assumir.


O Processo de Fundição em Uretano


1. Criar um modelo 3D no CAD.

2. Imprimir o padrão mestre em 3D com SLA.

3. Limpar o padrão, incluindo primer, tinta ou textura.

4. Criar um molde de silicone (ferramenta) a partir do padrão.

5. Curar durante a noite em (1) câmara de vácuo e (2) tanque de pressão.

6. Cortar o molde de silicone e remover o padrão mestre.

7. Misturar manualmente poliuretano e despejar no molde.

8. Colocar em tanques de pressão por 1-8 horas, dependendo da resina.

9. Remover a peça do molde e finalizar.


NXE 400 da Nexa 3D

SOLUÇÃO


Aumentando o Throughput e o Resultado Final


Assim que a equipe da ART percebeu o potencial da tecnologia LSPc® da Nexa3D para produzir peças, eles investiram imediatamente. "Íamos comprar um NXE 400 e acabamos adquirindo três deles em abril de 2021. Até o final de 2021, compramos mais dois NXE 400s e um NXD 200, e em junho [2022] compramos dois XiPs", lembra LeMaster.


No cerne do investimento nas impressoras 3D NXE 400 está o throughput. "Normalmente, com uretanos fundidos em algumas de nossas peças mais rápidas, estamos ciclando peças 3-5 vezes por dia, então se eu precisar de 25 peças, estou olhando para 5 dias de fundição e limpeza. Com as impressoras Nexa3D, muitas vezes posso imprimir todas as 25 peças em uma ou duas horas e depois fazer a limpeza... é apenas muito mais rápido do que o processo de uretano fundido. Realmente é uma escolha óbvia quando se trata de velocidade."


"Reconhecendo a velocidade com que essas peças poderiam ser construídas, comecei a ver isso como uma oportunidade de desviar projetos de uretano fundido do nosso negócio para a impressão 3D."

— Bruce LeMaster, Fundador e Vice-Presidente, Applied Rapid Technologies


O Processo Aditivo com NXE 400


Impressoras 3D rápidas permitem uma rápida entrega, mas há outro benefício também – é apenas um processo geral muito mais simples:


1. Criar um modelo 3D no CAD

2. Imprimir peças em 3D

3. Enxaguar

4. Curar UV

5. Remover suportes

6. Lixar levemente


Embora o uretano fundido ainda seja usado em algumas situações onde um acabamento extremamente alto é necessário, o processo é mais custoso e leva significativamente mais tempo do que usar as impressoras NXE 400, e essa é a razão pela qual a equipe da ART está migrando o máximo possível de projetos para a manufatura aditiva usando sua frota de impressoras NXE 400.


A Alta Produtividade Só Importa se os Materiais Forem Funcionais


Embora a produtividade seja ótima e tudo mais, essas ainda são peças de resina impressas em 3D, então elas não são muito frágeis para serem usadas como peças de produção? LeMaster sorri com essa pergunta – uma que ele recebeu ao longo de sua carreira. "Ao longo dos anos, a preocupação sempre foi que as peças de resina não fossem tão funcionais a longo prazo quanto tecnologias como FDM e SLS, mas nos últimos 10 anos as resinas melhoraram em todos os aspectos, e as resinas que estamos usando nas máquinas Nexa3D são, sem dúvida, algumas das melhores que encontramos."


Como era de se esperar, com uma variedade tão grande de projetos de clientes, a ART requer uma variedade de materiais de alto desempenho. "Estamos usando praticamente todos os materiais da Nexa3D no momento. Estamos focados principalmente no xABS, no xCE Black e no xFLEX – esses são principalmente nossos materiais favoritos, mas também usamos xPP405 e xPEEK, entre outros."


LeMaster elaborou sua admiração com o desempenho de algumas das resinas Nexa3D: "O xCE Black é um material muito adequado para produção. Os botões que estamos fabricando para esses joysticks [em xCE Black] são peças que estão todas expostas ao sol – em um dia quente, você pode chegar a 120-140°F ao sol. Essas peças não se flexionaram ou se moveram. O xFLEX também se saiu bem ao ar livre, não vimos nenhuma degradação. Ainda não temos nenhum estudo, mas ao longo do último ano essas peças se mantiveram bem em um ambiente industrial."


Além disso, a ART encontrou outro uso para resinas de alto desempenho dentro de seu processo de fabricação: "Descobrimos que o xPEEK é particularmente bom para aplicações de ferramentas, usamos isso para fazer ferramentas reais para uretano fundido ou silicone (não apenas padrões)." Isso elimina mais uma etapa adicional e demorada que normalmente é necessária com os padrões impressos em SLA no processo de fundição de uretano.


Aplicações do Cliente


Peças de reposição para plataformas elevatórias com mais de 30 anos


Um dos clientes industriais da ART fornece peças para as plataformas elevatórias industriais que podem ser vistas aos montes em cada grande canteiro de obras. Algumas dessas plataformas têm mais de 30 anos e os fabricantes originais (OEMs) não fabricam mais peças de reposição para elas.


Peças de Reposição para Plataformas Elevatórias Impressas em 3D

"Essas máquinas parecem durar para sempre, mas quando falham, as peças não estão mais disponíveis. Nosso cliente está no negócio de fornecer essas peças para lojas de reforma em todo o país. Temos feito engenharia reversa de muitas dessas peças e as imprimimos em 3D e em uretano fundido. E eles estão usando essas peças no campo, nas plataformas industriais. Os botões que estamos imprimindo, isso é relativamente simples, mas a proteção de borracha que vai sobre o botão, estamos usando o xFLEX – acabamos de completar 200 peças lá. Podemos imprimir 70 por placa em cerca de 2 horas e 15 minutos. Nosso cliente tem vendido essas em lotes de 25, então eles as esgotam rapidamente. O feedback tem sido tremendo, eles adoram essas peças, e agora estamos procurando mais oportunidades onde podemos fazer engenharia reversa de outras peças e imprimi-las nas máquinas Nexa3D."


Construindo um Bureau de Serviços Bem-Sucedido com Nexa3D


A ART (e agora a Obsidian) tem o benefício de mais de duas décadas de experiência em impressão 3D e manufatura, e é seguro dizer que eles construíram um negócio que está florescendo com uma longa lista de clientes satisfeitos e recorrentes. Dito isso, LeMaster está sempre de olho no horizonte em busca do próximo passo que possa oferecer a seus clientes a melhor experiência possível, ao mesmo tempo em que dá à ART uma vantagem sobre a concorrência. "Ser um provedor de serviços com as máquinas Nexa3D – tendo 8 delas online agora – simplesmente nos dá mais flexibilidade para assumir projetos e concluí-los rapidamente. Por anos, chamamos essa indústria de prototipagem rápida, ela meio que se transformou em manufatura aditiva, mas ser rápido ainda é uma parte importante desse negócio. Se eu puder pegar um trabalho hoje, imprimi-lo durante a noite e enviá-lo amanhã, isso é um grande benefício para nossos clientes. Ter uma frota de máquinas Nexa3D online aqui nos dá mais capacidade para concluir esses trabalhos rapidamente."


"A pura velocidade, se eu quiser imprimir uma peça de 5 polegadas de altura em uma máquina tradicional de estereolitografia, estou olhando para no mínimo 6 horas, com as máquinas Nexa3D estou imprimindo algumas das resinas mais rápidas em apenas uma hora e meia."


Bruce LeMaster, Fundador da Applied Rapid Technologies (uma divisão da Obsidian Services Group)



logo transparente da voxel manufatura





2 visualizações0 comentário

Commentaires


bottom of page