DfAM - Design for Additive Manufacturing

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Se Criatividade é permitir-se cometer erros e Arte é saber quais você deve manter, Engenharia é fazer isso, mas estando cercado de restrições. A Manufatura Aditiva de Materiais Compósitos elimina muitas restrições técnicas, mas para tirar cada centavo do processo, os componentes devem ser criados considerando as restrições certas. 

 

Solicite um componente para um engenheiro de uma indústria baseada em processos de usinagem, como matrizaria por exemplo, e a primeira coisa que este fará é desenhar um bloco de metal no seu programa de CAD preferido. Com operações de subtração que imitam as ferramentas de fresamento, corte e furação o técnico irá "esculpir" um produto para você. Não há nada de errado nisso, ele esta exercendo a criatividade baseada nos processos de fabricação disponíveis. Você pode até "imprimir" essa peça e com certeza irá receber a geometria desejada, mas ela nunca será economicamente eficiente.

 

Veja o exemplo abaixo, publicado por Olaf Diegel, Juan Schutte, Arno Ferreira e Yuk Lun Chan, em dezembro de 2020 no jornal Additive Manufacturing, vol. 36. Neste artigo os autores otimizam o design de um manifold hidráulico impresso em 3D e o comparam com o similar fabricado por manufatura subtrativa.

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Manifold.jpg

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A matéria prima para indústria subtrativa são elementos simples chamados de semi-acabados. Estes podem ser placas, chapas, barras e tarugos. A partir de um semi-acabado o manifold é usinado, removendo material onde é necessário. Para esse exemplo o peso total do manifold é de 16.2 kg. Você pode imprimir ele como está, mas sendo o custo da impressão proporcional a massa do componente, fica obvio que exite oportunidade de recução de custo. 

 

Após executar as etapas abaixo,

 

1 - Isolar as funções críticas

2 - Remover o excesso de material

3 - Adicionar funcionalidades permitiras pela impressão 3D

4 - Adequações para evitar suportes

 

veja o resultado:

 

 

 

 

Fabricado em aço 316L pelo processo de fusão seletiva a laser, a massa final do manifold é de apenas 1,4kg! 

 

É uma redução de 91%! 

 

 

 

Manifold AM.jpg

Na Tools4Tools seu projeto será tratato com o estado da arte das técnicas de design para manufatura aditiva de materiais compósitos.

 

- Ajudamos a dimensionar o produto removendo todo material que não contribui para a funcionalidade do componente.

 

- Usamos nosso portfólio de soluções para adicionar funcionalidades aos componentes graças a técnias só viáveis na Manufatura Aditiva.

 

- Escolhemos a melhor orientação de impressão, encontrando o balanço ótimo entre entre qualidade da superfície, propriedades mecânicas, tempo de impressão e necessidade de pós processamento.

 

- Implementamos técnicas geométricas para eliminar a necessidade de suportes reduzindo custos e tempo de pós processamento.