Novas máquinas AM, nichos de preenchimento de materiais

Dec 02, 2023

Fabricantes de novas máquinas e materiais para manufatura aditiva estão divulgando seus produtos para os nichos que atendem – fabricação de ferramentas e produção em oficina mecânica, por exemplo. Eles também estão falando sobre sustentabilidade.

Na verdade, a Forust, subsidiária da Desktop Metal, tem um novo processo de impressão 3D chamado Forust, que basicamente cola as árvores novamente. O processo utiliza o jateamento de ligantes e dois subprodutos da indústria madeireira, serragem e lignina. Parte da serragem que sobra da fabricação de papel, construção de casas e móveis é recuperada. O resto é incinerado ou aterrado, de acordo com o site da Forust.

"Quando vimos isso, dissemos: 'Podemos pegar essa matéria-prima basicamente gratuita e, se descobrirmos como colá-la novamente em um produto acabado, podemos reconstruir árvores'", disse Jonah Myerberg, CTO, Desktop Metal, Burlington , Massachusetts. "Podemos pegar a madeira desses processos e colá-la para formar pedaços de madeira que normalmente seriam cortados de árvores."

AM com Forust é semelhante à impressão 3D com areia, disse ele. Não só é possível imprimir a serragem com um grão de madeira de aparência natural, como ao fazer um furo em uma peça, o grão aparece no vazio.

"É a ponta de lança de um projeto maior para nós, que é a reciclagem de materiais", disse Myerberg. "Como reutilizamos materiais em vez de usar matérias-primas frescas? Essa é uma grande missão nossa para os próximos 20 anos."

Outra novidade da Desktop Metal é um sistema de jateamento de aglutinante de metal projetado para oficinas mecânicas, o Shop System.

Novidades de outros fabricantes são resinas para criar suas próprias formulações de cerâmica, um novo material para usar nas impressoras de cerâmica de uma empresa, um fabricante de máquinas AM industriais que está oferecendo seu primeiro modelo de desktop e uma combinação de impressora-CNC que cria seus próprios percursos de ferramenta.

A Mantle Inc., San Francisco, decidiu incluir a criação automatizada de caminhos de ferramenta no software de sua máquina AM-CNC híbrida. Isso ocorreu devido à falta de maquinistas qualificados e ao tempo e dinheiro que os clientes investem na criação de estratégias passo a passo para que essas máquinas façam seu trabalho.

"Achamos que é algo que é uma parte realmente importante do valor que é entregue em nossa solução", disse Paul DiLaura, diretor comercial da Mantle.

Nilesh Dixit, chefe de software da Mantle, liderou a equipe que criou aplicativos no software Predix da Internet das Coisas na GE Digital.

O software da Mantle para sua impressora tem dupla função, pois precisa criar caminhos de ferramenta não apenas para a pasta fluida à base de metal que é extrudada do bocal de impressão; ele também tem que descobrir o caminho certo para o fresamento que é feito dentro da caixa de impressão à medida que uma peça é construída.

A forma como funciona é que uma ou mais fatias de uma peça são impressas em camadas de cerca de 100 µm na placa de construção, depois são aquecidas e secas, o que remove quase todo o solvente líquido da pasta. As partículas de metal na pasta posteriormente se agrupam "e são bastante densas nesse ponto", disse DiLaura. "Eles são firmes o suficiente para manter a forma do que foi impresso, mas são macios o suficiente para que possam ser usinados com muita facilidade." No final dos processos de impressão e usinagem, a peça é colocada em um forno de sinterização, onde encolhe de 8 a 10 por cento (peças de metal impressas por outros processos 3D podem encolher mais, de 17 a 25 por cento, disse DiLaura).

O processo, que Mantle chama de "TrueShape", permite ao usuário cortar canais de resfriamento conformes e recursos muito profundos, disse ele.

"O fresamento é o que nos permite alcançar a precisão necessária para o ferramental", que é o nicho de mercado de US$ 45 bilhões que a Mantle espera preencher com sua máquina, disse DiLaura.

"Tomamos a decisão de focar exclusivamente, no início, totalmente em componentes de ferramentas", disse DiLaura. "São principalmente insertos, cavidades e núcleos para moldes e matrizes. Eu diria que a maioria do que trabalhamos são ferramentas para moldes de injeção, cavidades e machos. É nisso que a maioria dos nossos clientes está interessada, mas também fizemos trabalho com fundição sob pressão, conformação de metal, estampagem - realmente qualquer coisa em que nosso material de aço para ferramentas seja relevante."