Manufatura Aditiva com Simulação Computacional de Engenharia
A manufatura aditiva é pilar de um conceito de indústrias que usam das inovações tecnológicas dos campos de automação e tecnologia da informação aplicadas aos processos de manufatura que chamamos de Indústria 4.0
Pela transposição do mundo virtual ao mundo físico, Internet das Coisas e Internet dos Serviços, os meios produtivos se transformam e passam a ser mais eficientes, relativamente mais baratos, autônomos e personalizados de acordo com as necessidades de cada produtor.
Isso significa um novo período no contexto das grandes revoluções industriais. Com as fábricas inteligentes, a manufatura aditiva é peça-chave neste conceito.
O motor da manufatura aditiva: impressão em 3D
O impacto econômico da produção descentralizada somado ao poder do armazenamento em nuvem são transformadores, mas existe um motor que colocou a manufatura aditiva em outro patamar: a evolução das impressões em 3D.
As impressoras em 3D aliadas à estratégias de customização e armazenamento online desencadearam uma revolução na produção generalizada.
Se você acha que a impressão 3D é uma tecnologia recente, está enganado. A técnica de impressão em três dimensões existe desde os anos 50, o que tardou a acontecer foi o acompanhamento de outras tecnologias e fatores macroeconômicos para acompanhar o ritmo.
É como um automóvel, ele não funciona sem um motor acoplado e o motor não faz o automóvel rodar sem estar alinhado com as outras peças do veículo.
Um novo mundo feito sob medida
A ideia por trás disso é bem simples, e vai contra o modelo tradicional de produção, que costuma gastar uma quantidade significativa de material, posteriormente esculpido no produto final.
Isso produz uma grande quantidade de resíduos descartados, e a manufatura aditiva veio para acabar com isso.
Então, temos o paradoxo da customização em massa, já que a manufatura aditiva acaba, organicamente, sendo especialista no desenvolvimento de peças sob medida para o consumidor.
Como exemplo, este implante de mandíbula customizado ajuda a garantir o máximo conforto e resistência.
Hoje, mais que nunca, os consumidores querem produtos personalizados que sirvam para suas necessidades ou se encaixem em seus estilos de vida.
Satisfazer essa demanda não é uma tarefa fácil. Voltando ao exemplo da medicina, implantes de tamanho único não são eficientes nem confortáveis para todos. Com a manufatura aditiva , você pode criar implantes personalizados – sem perder a escalabilidade.
Infelizmente, é difícil adivinhar quais configurações imprimirão cada peça conforme planejado. Quando ocorrem erros de impressão, a maioria depende de tentativa e erro para acertar. E é aí que entra entra em campo a simulação computacional de engenharia.
Da prototipagem à produção
A manufatura aditiva deve fazer sentido dentro da estratégia de desenvolvimento e fabricação de produtos, que também inclui as capacidades tradicionais de fabricação”, diz Brent Stucker, diretor de manufatura aditiva da Ansys.
E se uma peça específica quebrar numa linha de montagem? Imprima. Você precisa de uma peça específica para um projeto? Imprima.
Isso é uma simplificação, é claro. A impressão não é tão fácil quanto imprimir um documento do Word. Tensões residuais, resfriamento irregular ou velocidades de impressão inadequadas podem causar imperfeições na impressão.
Os materiais de impressão são caros, o custo da falha aumenta quando você usa tentativa e erro para resolver seus problemas.
Em vez disso, você pode usar a simulação para ajudar a evitar esses custos e garantir o sucesso do produto.
A simulação ajuda a garantir que essa peça personalizada complexa seja impressa logo na primeira vez.
“Os engenheiros agora podem usar a simulação para determinar não apenas como os projetos de seus produtos funcionarão em condições reais, mas exatamente como eles imprimirão no formato específico da máquina”, diz Shane Emswiler, vice-presidente da Ansys.
A recém-lançada Ansys Additive Suite é uma série de ferramentas que ampliam a funcionalidade do Ansys Mechanical para garantir que seus produtos sejam impressos corretamente logo na primeira vez.
Todos os envolvidos no processo de produção, desde o engenheiro projetista até o operador da máquina, podem colaborar em uma plataforma tecnológica comum e compartilhar visibilidade completa do resultado”, diz Emswiler.
