Fundição de peças de metal a partir de impressão 3D!

Atualizado em: 10 de outubro de 2019 às 5:27

Hoje vamos explicar como chegar à uma peça em metal usando a impressão 3D para agilizar o processo e reduzir os custos na fundição por cera perdida, com um processo inovador. Continue lendo para saber mais, ou assista ao vídeo:

A Sylatech é uma empresa de fundição alinhada ao conceito da Indústria 4.0, que utiliza impressoras 3D Ultimaker para acelerar seu processo de desenvolvimento de produtos. A empresa oferece serviços em usinagem CNC, radiofrequência e fundição. Há mais de 53 anos no mercado, possui clientes nas áreas aeroespacial, defesa, médica, automotiva e de construção.

A Sylatech utiliza a impressão 3D como parte de seu processo de fundição. Antes de usar a impressora 3D, seus clientes precisavam investir em ferramentas para fabricar a geometria específica em metal. Todavia, se a peça de metal precisasse de modificações, o processo se tornaria mais demorado e caro. Usando a Impressora 3D Ultimaker 3, o protótipo em metal pode ser fabricado antes de investir em ferramentas caras para produção de maior volume, diminuindo o risco de alterações.

Acelerando o processo de prototipagem

Com as impressoras 3D da Ultimaker, a Sylatech pôde criar um modelo impresso em 3D seguindo o design do cliente rapidamente. Esse modelo é, então, usado ​​para criar um protótipo de metal. Quando são necessárias modificações no design, o único custo adicional é imprimir em 3D o design atualizado, facilitando o processo.

A peça impressa em 3D feita de plástico PLA já fornece um protótipo preciso antes que uma peça de metal seja criada. Quando a peça impressa em 3D é confirmada, a peça de metal então pode ser criada. Usando a Ultimaker, os engenheiros de projeto podem ter um protótipo de metal de seu projeto em apenas cinco dias.

Da impressão 3D para peça de metal

Primeiro, o modelo impresso em 3D é colado a um quadro de cera. A armação de cera é colocada em um recipiente que é então preenchido com uma solução de pasta cerâmica chamada de slury. Quando o recipiente é colocado no forno, a pasta endurece e o modelo de plastico PLA impresso em 3D é completamente derretido. Isso cria o molde onde o metal líquido é colocado.

fundição
A impressão 3D é anexada ao quadro de cera.

Ao resfriar e endurecer o metal, o molde é então quebrado. A parte de metal é uma cópia exata de todos os modelos dentro do quadro de cera original. Agora, os modelos podem ser cortados do quadro e polidos. A parte de metal assim está pronta para testes.

fundição de metal
Derramamento do metal líquido no molde.

Economizando tempo e dinheiro no desenvolvimento para fundição por “cera perdida”

Para criar um modelo de cera, a Sylatech precisava criar ferramentas especiais. Normalmente, um projeto que usa diretamente essas ferramentas leva cinco semanas para desenvolver a primeira peça de metal. Ajustar o ferramental, quando modificações são necessárias modificações no projeto, custa aproximadamente,  £ 500 por ajuste.

No entanto, quando a Ultimaker é usada, a impressão de um novo design custa apenas cerca de £ 10 por peça. Normalmente, 30% dos projetos precisam de alterações após o primeiro protótipo. Usando a Ultimaker para criar o protótipo de metal, as chances de modificações no ferramental são minimizadas. Então, essa medida otimiza o tempo e as despesas.

Usando a Ultimaker dentro da Sylatech

A Sylatech começou usando as impressoras 3D Ultimaker 2+. A utilização da impressora rendeu ótimos resultados desde o início. Eles abrem o projeto 3D no software Ultimaker Cura e quase instantaneamente seus arquivos de projeto estão prontos para se tornar impressões 3D precisas.

Após o sucesso de usar a Ultimaker 2+, a Sylatech investiu no modelo Ultimaker 3.  Esta impressora permite que a Sylatech imprima qualquer design complexo pela facilidade de imprimir materiais de suporte, como o PVA (material solúvel em água) que facilita a remoção dos suportes, sendo essa uma grande vantagem da Ultimaker 3.

Além de imprimir protótipos para clientes, a Sylatech também usa suas impressoras 3D para criação de gabaritos, acessórios e componentes robóticos. Eles têm um par de braços robóticos que automatizam uma grande parte do seu processo CNC. Muitas partes deste sistema robótico são produzidas nas impressoras 3D Ultimaker.

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Gabinete eletrônico de robótica da Sylatech.
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Peças pneumáticas robóticas personalizadas da Sylatech.

A Sylatech é um ótimo exemplo de como a adoção das impressoras 3D como ferramenta, podem trazer benefícios para toda a empresa. Eles otimizaram com sucesso o processo de fundição de investimento e usaram impressoras 3D para ajudar a oferecer outras melhorias em seu fluxo de trabalho. Mas o melhor de tudo é que, com a aplicação da tecnologia Ultimaker pela Sylatech, os clientes se beneficiam diretamente da redução de custos e recebem a peça de metal que seus negócios precisam da forma mais rápida possível, tendo um processo mais rápido do que nunca.

Muito interessante essa inovação, não é mesmo? Se você também trabalha com fundição e quiser entender mais a fundo como essa tecnologia pode gerar mais competitividade na sua empresa, solicite uma ligação com um de nossos consultores clicando aqui. Fique a vontade para deixar seus comentários ou dúvidas abaixo.

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Comentários:

  1. A impressora imprime em PLA o protótipo? Que tipo de pasta cerâmica é esta slury? e a qual temperatura o PLA chega em seu ponto de fusão?

    1. Olá Tiago, tudo bem? O PLA é altamente versátil, fácil de imprimir e isso faz com que seja um material ideal para uma variedade de aplicações – desde protótipos detalhados até gabaritos e medidores de fabricação simples. Seu ponto de fusão é entre 145 – 160° C, porém, dependendo no fornecedor do insumo, o ponto de fusão pode variar. Para impressora 3D Ultimaker, por exemplo, indicamos configurar a temperatura do bico entre 200 – 215° para melhores resultados.

      A pasta slurry é uma mistura de cimento ou de mistura seca (blend), e água doce e/ou água do mar e/ou solução salina e aditivos líquidos ou sólidos. Sua a finalidade é a obtenção de propriedades físicas e/ou químicas, usada em operações de cimentação primária ou secundária em processos de fundição.

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