Por que usar a impressão 3D?

Por que usar a impressão 3D? Uma pergunta cuja resposta pode parecer óbvia, visto que a mídia, as empresas e o público em geral parecem associar esta tecnologia à 4ª revolução industrial, cada vez mais atores a integram e suas aplicações são cada vez mais originais em setores tão diversos como a aeronáutica, a medicina ou joias.

Mas, até que ponto uma empresa deve incluí-lo em seu processo de fabricação? Que benefícios você realmente pode obter com isso? Para entender os problemas reais por trás dessa tecnologia, queremos explicar em termos simples os benefícios da impressão 3D.

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Impressão 3D: Custo reduzido para pequenas séries

O primeiro ponto que vem à mente quando falamos em impressão 3D é o aspecto econômico. Ao exigir, por definição, uma quantidade limitada de material em comparação com tecnologias subtrativas (como a usinagem CNC que cria resíduos de produção), ao simplificar a montagem de peças complexas, mas também ao encurtar toda a cadeia de abastecimento, a impressão 3D oferece menor custo de produção em comparação com outras métodos de fabricação tradicionais tradicionais.

 

Além disso, a manufatura aditiva (o outro nome para impressão 3D) envolve um custo unitário de produção constante, resultando em economias de escala quase nulas. Embora este último ponto possa ser semelhante a uma desvantagem, também significa que algumas empresas priorizam essa tecnologia para produzir peças personalizadas ou pequenas séries quando a produção não ultrapassa uma determinada quantidade.

O gráfico acima ilustra o custo de produção relacionado à impressão 3D em comparação aos métodos tradicionais com base no volume da unidade desejada. Com a impressão 3D, uma empresa não é mais obrigada a projetar um produto em grandes quantidades para lucrar. A tecnologia possibilita a fabricação de peças exclusivas ou de baixo desempenho, oferecendo uma aposta menos arriscada para startups e PMEs que desejam entrar em novos mercados.

Impressão 3D: um processo de fabricação rápido

Embora a impressão 3D de uma peça possa levar muitas horas, ainda é um método de fabricação relativamente rápido quando se consideram os benefícios de sua integração no ciclo de vida de um produto, reduzindo seu lançamento no mercado de vários meses para alguns dias.

Ao internalizar a tecnologia, uma empresa pode projetar rapidamente diferentes versões de um protótipo, em vez de passar por um fornecedor e esperar vários dias por uma nova versão de seu conceito. Obviamente, essa integração tem um custo, mas, em última análise, permite que você ganhe agilidade durante a fase de design e, por fim, acelere o tempo de lançamento do produto no mercado . Uma tendência que deu origem ao conceito de “Rapid Manufacturing” ou “Rapid Prototyping” em inglês, um dos primeiros nomes da impressão 3D nos anos 90.

“A manufatura aditiva permite testar as inovações com muita rapidez e menor custo. Não estamos mais em um tipo de gerenciamento de projetos “Cascade”, ou seja, onde tudo é planejado com antecedência, inevitavelmente com seu grande número de contingências que vêm a questionar tudo, mas em uma abordagem iterativa muito mais ágil. »Théophile Guettier, especialista em manufatura aditiva da Bosch .

Outros detalhes da tecnologia também contribuem para torná-la uma técnica ‘rápida’, como a capacidade de imprimir simultaneamente vários objetos muito diferentes na mesma placa de construção, como um modelo arquitetônico, uma varredura anatômica de um paciente e uma peça de ferramentas ., mas também a ideia de poder criar um modelo funcional ou complexo em uma única etapa, evitando tempos de montagem.

Impressão 3D: Maior liberdade de design

Outra vantagem da impressão 3D é destacar a capacidade de imprimir peças de grande complexidade geométrica . As formas que antes eram impensáveis ​​com os métodos convencionais agora são brincadeira de criança para qualquer impressora 3D.

Não é necessário se adaptar às limitações técnicas da ferramenta de fabricação para projetar seu modelo 3D, é um novo campo de possibilidades para designers e outros modeladores 3D que agora podem imaginar todos os desenhos que passam por sua cabeça como peças emaranhadas, formas sem montar ou meias inspiradas na natureza. Uma oportunidade tecnológica que também viu o surgimento de novos métodos de design 3D.

Entre estas novas técnicas encontramos o software de otimização topológica , que permite, como o próprio nome indica, otimizar o desenho de uma sala de acordo com as suas próprias limitações mecânicas. O objetivo? Reduza o excesso de material para também reduzir os custos de produção e uso. Um critério que faz sentido para aplicações onde o peso é de extrema importância, como em aeroespacial ou automobilismo.

Outros conceitos, como o design generativo que se baseia na biomimética ou a criação de treliças para fortalecer as peças usando malhas resistentes e leves, também contribuem para a revolução do design iniciada com o desenvolvimento da impressão 3D.

Entre os pioneiros desse movimento estão empresas como a Airbus com conceito de aeronave biônica, a XtreeE com a construção de um pavilhão de concreto inspirado na natureza ou o estúdio americano Nervous System na área de joalheria. Originalmente projetada por computador, cada joia no estúdio é única, personalizada e muito parecida com coral.

Impressão 3D: O advento da produção sob demanda

Um último ponto digno de nota diz respeito à digitalização de catálogos industriais. Em poucos anos, os produtos podem ser reduzidos a arquivos digitais simples para finalizar estoques tediosos. Uma tendência confirmada pelo estudo realizado pelo centro de investigação finlandês MTB que explica que pelo menos 5% das peças sobressalentes já poderão ser digitalizadas e impressas em 3D.

Grandes grupos como Boeing, SEB, Volvo ou Volkswagen estão embarcando em iniciativas desse tipo para oferecer aos clientes acesso a versões digitais de seus catálogos de peças. Outras iniciativas, como a Boulanger, uma empresa francesa de eletrodomésticos, oferece a capacidade de baixar diretamente peças de componentes defeituosas ou danificadas de dispositivos em seu catálogo, navegando na luta contra a obsolescência planejada.

De maneira mais geral, o surgimento da produção sob demanda, alimentada pelo desenvolvimento da Internet e formalizada pelos últimos avanços na impressão 3D. Cada pedido de uma peça impressa em 3D funciona em um único fluxo. No final do dia, é uma mudança profunda na cadeia de suprimentos de muitos setores.

Ela abre o caminho para a customização em massa de muitos bens de consumo, sejam brinquedos, sapatos, lingerie ou fones de ouvido, exemplos não faltam mais. Dezenas de novas empresas entenderam e iniciaram a produção a um custo menor. Como nas revoluções nas indústrias musical e cinematográfica, os gigantes da indústria terão que se adaptar rapidamente ou correrão o risco de deixar os botões de impressão 3D chegarem.