Um produto impresso em 3D é formado a partir de camadas de materiais depositadas a partir de um modelo digital. O envio e outras atividades logísticas podem ser eliminados, resultando em economias de energia de até 60%. Além disso, os usuários podem produzir itens com menos recursos. Economias de custo de até 70% podem ser atribuídas à impressão 3D devido ao prototipagem. Isso contrasta com a fabricação tradicional, que é altamente cara.

Comparação de Tecnologias

O processo de fabricação tradicional envolve injeção, moldagem, usinagem, conformação e junção, o que aumenta o custo do produto. O método tradicional também envolve gastar muito dinheiro em fabricação e envio, o que eleva ainda mais o custo final. O processo de impressão 3D utiliza técnicas como sinterização a laser, jateamento com aglutinante, estereolitografia, polyjet e modelagem por deposição fundida/produção de filamentos fundidos, que são mais dependentes da tecnologia digital e, portanto, resultam em objetos de menor custo. Embora os custos iniciais de configuração sejam mais altos, a impressão 3D se tornou mais acessível do que a mão de obra barata em países em desenvolvimento. Além disso, os custos de impressão 3D continuam a diminuir, levando à possibilidade de ter impressoras 3D em cada lar em breve. Produtos personalizados têm o mesmo preço que produtos produzidos em massa.

Como a fabricação aditiva pode reduzir os custos?

Métodos de fabricação tradicionais, como o moldagem por injeção, exigem produção em massa para equilibrar os custos gerais com ferramentas, montagem e produção. Além disso, a fabricação aditiva tem o mesmo custo independentemente do tamanho do pedido, então esse método é mais barato quando há um pedido pequeno.

Ter um sistema mais adaptável e personalizável

Considerando que os custos de cada unidade adicional são os mesmos, qualquer número de mudanças pode ser feito no produto. No prototipagem, você criaria um protótipo usando impressão 3D e o atualizaria até que estivesse satisfatório. Este é um passo importante antes de passar para a produção em massa. Você também pode usá-lo durante o restante do processo de fabricação, para criar peças únicas que podem ser mais responsivas às suas necessidades, ao progresso na concepção e ao feedback dos consumidores.

Não há custos adicionais associados à complexidade

Ao criar construções mecânicas complexas, são necessárias precisão e habilidade, especialmente ao montar peças complicadas, levando a um aumento correspondente no preço à medida que a complexidade aumenta. A impressão 3D, por outro lado, cria um objeto inteiro em um único passo, em vez de montar componentes um por um. Como resultado, a complexidade não é um custo adicional.

O que é a fabricação tradicional?

Na fabricação tradicional, o material é removido de um lingote ou bloco para obter a forma final usando tecnologias subtrativas.

Os processos de fabricação tradicionais incluem usinagem, moldagem, conformação e junção. Existem quatro principais tipos de tecnologias de fabricação tradicionais para polímeros e compósitos:

A usinagem é o método mais comum de produção para metais, e também é o método mais comum de produção para plásticos de baixo e médio volume. Embora possa fornecer a forma desejada com excelente precisão, tende a desperdiçar material gerando cavacos removidos. Os processos de usinagem mais comuns incluem:

  • torneamento
  • perfuração
  • fresagem
  • corte a laser

Desde o advento do usinagem CNC de 5 eixos, a eficiência dessa tecnologia subtrativa aumentou consideravelmente. Apesar disso, os custos de investimento para uma máquina CNC de 5 eixos são muito altos, então a maioria das empresas está equipada com máquinas CNC de 3 eixos ou com furadeiras e fresadoras manuais.

A moldagem é um método muito comum para produzir peças de polímeros termoplásticos. A técnica é extremamente útil para a produção em massa de componentes, mas requer o uso de um molde especialmente projetado. Plásticos são produzidos principalmente em massa por moldagem por injeção, compressão e rotação. Em geral, cerca de 80% dos produtos plásticos duráveis que usamos todos os dias são feitos por moldagem por injeção.

A conformação envolve a prensagem de folhas termoplásticas em moldes personalizados. Dado que essa tecnologia só pode ser usada para fabricar peças de parede fina e com corpo oco, é ideal para protótipos e peças de embalagem. Uma das tecnologias de conformação mais comuns para polímeros é o termoformado. Para criar a peça final, uma folha termoplástica aquecida é esticada sobre a superfície de um molde enquanto a pressão do vácuo puxa a folha para baixo.

Por meio da junção, é possível construir formas complexas a partir de componentes mais simples. Embora sejam relativamente baratos, seu procedimento de junção frequentemente exige a mão de obra manual de um operador, tornando-os ideais para produção em pequenas e médias quantidades. Cada processo de fabricação tem vantagens e desvantagens. Para produzir suas peças, as empresas comumente utilizam métodos de fabricação tradicionais. A fabricação aditiva, também conhecida como impressão 3D, foi adicionada à lista de tecnologias de produção possíveis nas últimas décadas, trazendo novas vantagens.

A impressão 3D é uma alternativa econômica à fabricação tradicional

Prototipagem Rápida

De um design a um protótipo real, os produtos podem ser desenvolvidos mais rapidamente.

Velocidade de Fabricação

A velocidade de fabricação para um grande número de produtos finais é a mesma que para a vantagem anterior.

Armazenagem

Com as tecnologias de fabricação tradicionais, é mais rápido e barato fabricar produtos adicionais que você sabe que precisará eventualmente. Com a impressão 3D, apenas os produtos vendidos precisam ser fabricados, então o estoque excessivo não precisa ser armazenado.

Impressoras 3D podem produzir quase qualquer coisa

Seja que você esteja com desejo de chocolate ou precise de um transplante de órgão, você tem sorte. Originalmente, as empresas de impressão 3D vendiam cartuchos de tinta plástica. Agora, têm tinta feita de açúcar, chocolate, areia, cerâmica, metais e até células vivas para produzir uma infinidade de criações.

Impressoras 3D são o futuro dos negócios de fabricação

As impressoras 3D facilitam a redução de alguns empregos. Não apenas as impressoras 3D são mais produtivas, mas também são mais amigas do meio ambiente. Quando você constrói algo, normalmente sobra restos. As impressoras 3D constroem apenas o que é necessário com base em seus conhecimentos sobre moldes e designs. Como resultado, são mais econômicas e ambientalmente amigáveis. Uma impressora 3D também pode ser usada como uma ferramenta de fabricação produtiva. Ao adquirir uma impressora 3D comercial, é possível projetar produtos maiores e alcançar volumes de produção mais altos.

O que faz a impressão 3D ser melhor do que a fabricação tradicional?

Toda nova ideia no mercado é baseada em inovação. As empresas precisam entender os requisitos de um novo design e os limites que devem ser estabelecidos ao avançar com o processo de avaliação para o desenvolvimento do produto. Tendo desenvolvido o conceito, o próximo passo é avaliar as opções de fabricação disponíveis para encontrar o melhor fornecedor para o novo produto. Mas como escolher a melhor tecnologia de fabricação? Quais são os métodos de processamento para polímeros e compósitos de alto desempenho?

Antes de analisarmos algumas tecnologias de fabricação tradicionais, vamos considerar as diferenças entre a fabricação tradicional e a impressão 3D. A tabela a seguir mostra as principais diferenças entre as duas famílias de tecnologias.

Como a impressão 3D é superior à fabricação tradicional?

Quando uma ou mais das seguintes condições são atendidas, a impressão 3D é um método de fabricação ideal para a produção rápida de peças:

  • Produção de pequenos lotes;
  • Prazo de entrega curto;
  • Localizações remotas;
  • Com a fabricação tradicional, os custos aumentam com a complexidade;
  • Redução das peças em estoque, armazém digital.

Empresas inovadoras utilizam a impressão 3D para reduzir o tempo de colocação no mercado ao acelerar a prototipagem, diminuindo assim os custos associados ao desenvolvimento do produto.