Desde os primórdios da fabricação aditiva, tem havido interesse na tecnologia da indústria automotiva. A montadora americana Ford comprou a terceira impressora 3D já fabricada em 1986, marcando o início de uma relação frutífera e produtiva entre a impressão 3D e os segmentos automotivo.
Desde a adoção inicial da impressão 3D pela Ford, a tecnologia foi adotada por muitos fabricantes de automóveis em alguma capacidade. Grandes empresas automobilísticas experimentaram a tecnologia para ver seu impacto no desenvolvimento de produtos e nas cadeias de suprimentos, enquanto startups automotivas menores, como Divergent e Local Motors, descobriram que a impressão 3D é uma parte essencial de sua produção.
Recentemente, a indústria automotiva começou a experimentar uma mudança de aplicações predominantemente de prototipagem para manufatura aditiva para produção de uso final. A natureza flexível da tecnologia e a ampla liberdade de design significaram que os fabricantes de automóveis podem projetar componentes de veículos novos e de última geração, revolucionar seus fluxos de trabalho de produção e oferecer soluções cada vez mais personalizadas aos clientes.
Vantagens da impressão 3D na indústria automotiva
A manufatura aditiva é um termo amplo para uma série de processos que constroem peças de maneira aditiva e não subtrativa. Isso significa essencialmente que as peças são construídas camada por camada, em vez de remover o material de um bloco. Essa abordagem de fabricação, bem como as muitas plataformas associadas à tecnologia (incluindo estereolitografia, modelagem de deposição fundida, sinterização seletiva a laser e muito mais), oferecem uma gama de benefícios exclusivos que os processos de fabricação mais tradicionais não oferecem.
Liberdade de design
Como as peças são construídas camada por camada na impressão 3D, o processo abre oportunidades sem precedentes para a liberdade de design, o que, por sua vez, cria oportunidades para otimização e redução de peso das peças. No setor automotivo, a capacidade de reduzir o peso de um componente (e o peso total do veículo) é essencial ao tentar melhorar a eficiência do combustível. A impressão 3D oferece a capacidade de redesenhar e criar peças automotivas que integram geometrias internas complexas, reduzindo o peso e o uso de material sem sacrificar a qualidade.
Consolidação Parcial
Além do peso leve, a fabricação aditiva também pode permitir que os fabricantes redesenhem e consolidem peças, transformando montagens de múltiplos componentes em uma única peça. Essa capacidade pode contribuir para estruturas cada vez mais leves e pode até melhorar o desempenho de uma determinada peça. No setor automotivo, a consolidação de peças pode ajudar a agilizar os processos de produção e montagem.
Customização
Quando se pensa em produção automotiva, muitas vezes se pensa em fabricação em massa: linhas de produção sofisticadas produzindo milhões das mesmas peças antes de montá-las em carros. Com a proliferação da impressão 3D, no entanto, a indústria automotiva agora está vendo novos graus de personalização para carros a um custo viável. Especialmente para veículos de baixo volume ou especiais, agora é possível integrar recursos internos personalizados em carros a um custo razoável. A marca de automóveis MINI, por exemplo, permite que os clientes escolham entre uma variedade de peças internas impressas em 3D personalizadas.
Tempos de resposta rápidos
Existem várias maneiras pelas quais a impressão 3D pode acelerar a produção automotiva. Por um lado, no estágio de prototipagem, a impressão 3D pode ser usada para produzir rapidamente peças funcionais para teste, permitindo que designers e engenheiros automotivos determinem rapidamente se o design de um componente é viável. Na fase de produção, a impressão 3D é utilizada pelos fabricantes automotivos para ferramentas rápidas, levando a custos mais baixos.
Aplicações de prototipagem e pré-produção para impressão 3D na indústria automotiva
Demonstrações de design
No processo de design de carros novos, é útil e muitas vezes necessário produzir um protótipo físico para demonstrar com precisão o conceito por trás do carro. Tecnologias de impressão 3D, e especialmente processos multicoloridos e multimateriais, podem permitir a produção rápida de protótipos únicos ou modelos em pequena escala que retratam a estética e a estrutura do carro. Desde faróis a componentes interiores, a impressão 3D é cada vez mais utilizada por empresas automóveis para demonstrações de design realistas.
Protótipos Funcionais
Certos processos de impressão 3D, incluindo FDM industrial e metal AM, também são usados para produzir protótipos funcionais na fase de design e desenvolvimento automotivo. As peças impressas em 3D podem ser produzidas rapidamente, testadas e ajustadas até que o design ideal seja alcançado.
Ferramentas.
Indiscutivelmente, um dos maiores impactos que a impressão 3D teve na indústria automotiva é na produção de ferramentas, gabaritos e acessórios na fase de pré-produção. O AM permite que os fabricantes de automóveis produzam ferramentas de baixo custo em tempo real, usando-as para lotes de produção pequenos ou médios ou para validar ferramentas para produção em massa.
Aplicações de produção para impressão 3D na indústria automotiva
Peças personalizadas
Como mencionado acima, uma das maiores vantagens da impressão 3D no setor automotivo é a personalização. Ao contrário da moldagem por injeção, onde os custos são reduzidos à medida que mais peças são produzidas, o custo da impressão 3D não depende de quantas peças são fabricadas, tornando-a adequada para a impressão de componentes personalizados e únicos. Da mesma forma, graças ao design digital e software de personalização, é possível iterar rapidamente interiores personalizados ou recursos decorativos para veículos de luxo ou de edição especial.
Peças de reposição
Outra aplicação de produção significativa para a impressão 3D na esfera automotiva é a criação de peças sobressalentes ou de reposição para veículos raros ou antigos. Se uma peça se tornar obsoleta, a impressão 3D possibilita que os especialistas automotivos façam engenharia reversa de componentes e os produzam em tempo real. No ano passado, por exemplo, a Siemens Industrial Turbomachinery Ltd. utilizou digitalização e impressão 3D para restaurar um carro de 100 anos à condição de funcionamento.
Componentes sob o capô
Embora ainda seja uma área de nicho da impressão 3D automotiva, as oportunidades para imprimir componentes internos estão aumentando à medida que a tecnologia continua avançando. Neste momento, há alguma experimentação em andamento que demonstra a viabilidade do AM para tais aplicações. Por exemplo, a Ford instalou recentemente um coletor de admissão dentro do carro de rally “Hoonitruck” (a maior peça de metal impressa em 3D instalada em um carro até hoje), enquanto a Divergent Technologies também utiliza a impressão em 3D de metal para produzir o chassi de seu supercarro Blade.
Serviços de impressão 3D RapidDirect
Na RapidDirect, oferecemos uma variedade de serviços de impressão 3D, incluindo modelagem por deposição fundida (FDM), impressão 3D PolyJet e sinterização seletiva a laser, capazes de atender a uma série de aplicações automotivas. Graças a uma ampla gama de materiais, nossas tecnologias de impressão 3D de ponta podem ser usadas para produzir protótipos funcionais, demonstrações de design, peças personalizadas e muito mais.
Nossa equipe de especialistas trabalha em estreita colaboração com os clientes para garantir que as peças não sejam apenas impressas em 3D e entregues no prazo, mas também otimizadas para produção aditiva. Finalmente, nossa gama de serviços de acabamento profissional fornece produtos e peças impressas em 3D com acabamento de alta qualidade.
