Impressoras 3D utilizadas na criação de protótipos

 

Mecânica em Dias – Impressoras 3D já são utilizadas na criação de protótipos de carros e otimização da produção – O que era apenas a ideia de uma peça automotiva, um projeto criado por meio de software e visualizado na tela do computador, se torna palpável em poucas horas, ou mesmo minutos por meio da alta tecnologia das impressoras 3D.

Os equipamentos materializam, hoje, os projetos de veículos que estão sendo desenvolvidos pela engenharia para serem lançados no futuro.

Alinhada às mais avançadas tendências mundiais de fabricação, a tecnologia de imprimir em 3D é utilizada pela Volkswagen do Brasil para fazer peças que já estão auxiliando os funcionários no trabalho de produção de automóveis: com a chegada da tecnologia 3D, o processo de fabricação dessas peças teve ganho em produtividade, tempo, qualidade e padronização, otimizando também o uso de material.

Com a missão de “tornar real” os projetos, que ainda só existem no computador, das próximas gerações de veículos da Volkswagen do Brasil, a área de Engenharia de Protótipos tem contado com o auxílio de uma impressora 3D à base de resina líquida e laser.

Essa impressora fabrica algumas peças que vão compor os protótipos, os quais precisam representar fielmente o veículo que será lançado no futuro, inclusive funcionando, pois passarão por testes, entre os quais de durabilidade e segurança (crash).

“O protótipo é o primeiro modelo físico de um projeto de automóvel. Construir o protótipo é fundamental para verificar se o projeto desenvolvido pela engenharia atende às expectativas. Ao criar o protótipo físico, é possível analisar profundamente diversos aspectos, entre os quais o encaixe das peças, a fixação, montagem e possíveis interferências”, afirma o supervisor da Engenharia de Protótipos, Francisvaldo Gomes Aires.

A impressora 3D revolucionou o processo de criação dos protótipos de veículos. Em poucas horas, ou mesmo minutos, o equipamento fabrica (imprime) peças em resina para o carro protótipo que simulam as reais, com os mesmos formatos e medidas, entre as quais faróis, lanternas, telas de som, revestimentos de colunas, saídas de ar do painel de instrumento, calotas, entre outras.

Antes de serem “impressas”, essas peças são projetadas no software Magics, no qual é possível verificar até o peso da peça, dimensão, partes vazadas, entre outras características. Em seguida, o projeto é enviado para a impressora 3D, a qual trabalha com uma bandeja que vai “mergulhando” no tanque de resina líquida, descendo um décimo de milímetro por vez.

À medida em que a bandeja desce, o laser ultravioleta é projetado e endurece a resina, criando as peças que vão compor o protótipo.

• Impressora 3D materializa peças que vão compor veículos protótipos, os quais reproduzem fielmente como serão os modelos Volkswagen do futuro;
• Empresa também fabrica, em impressoras 3D, peças que já auxiliam os funcionários durante o trabalho na produção;
• Com a tecnologia 3D, o processo de criação de peças teve ganhos em produtividade, tempo, qualidade e padronização, otimizando o uso de material.

“A impressora 3D otimizou a fabricação dos modelos protótipos. Como as peças em resina apresentam os mesmos formatos e medidas da futura peça real, é possível criar um protótipo perfeito, para que seja avaliado o projeto da engenharia, verificando se há necessidade de ajustes, antes de ir para a produção. Com a impressora 3D, conseguimos acelerar e otimizar a fabricação de peças para os protótipos, pois elas são feitas muito mais rapidamente e a um custo muito inferior do que se tivéssemos de fabricar peças idênticas às de um veículo de série, com os mesmos materiais, em quantidade reduzida. Uma peça pequena, que levaria semanas para ficar pronta, fazemos em um dia na impressora 3D”, completa Francisvaldo Gomes Aires. As peças em resina são apenas algumas das que compõem o protótipo, o qual terá a carroceria e parte mecânica, por exemplo, feitas com os mesmos materiais de um veículo de série.

A escolha pela impressora 3D também trouxe outras vantagens. O equipamento é capaz de trabalhar 24 horas por dia, além de imprimir várias peças diferentes ao mesmo tempo.

Também há ganho de qualidade e de complexidade nas peças: na impressora 3D é possível fazer detalhes que não seriam possíveis manualmente, como vazados, estilo colmeia e meio círculo. Quando a peça sai da máquina, basta lavar com álcool, fazer a pós-cura em luz ultravioleta e fazer o acabamento final.

Na impressora 3D também são criados dispositivos, que são peças para auxiliar os colaboradores na hora de montar o protótipo: ao apoiar esses moldes sobre a carroceria, por exemplo, é possível localizar o ponto exato para instalar um pino, um logo etc. O dispositivo também é usado como molde para demarcar a área de corte em peças estampadas, por exemplo, que vão compor a carroceria do protótipo.

Impressora 3D otimiza o processo produtivo atual – A Volkswagen do Brasil também utiliza a tecnologia de impressora 3D para otimizar seu processo produtivo atual. Logo que o equipamento chegou ao departamento conhecido como Fábrica Piloto Montagem Final, da unidade Anchieta da Volkswagen do Brasil, localizada em São Bernardo do Campo (SP), muitos funcionários quiseram visitar a área para conferir ao vivo o funcionamento da máquina tão inovadora.

Quem nunca viu a “impressão”, se surpreende: o equipamento (diferente da impressora da Engenharia de Protótipos) é abastecido por fios plásticos, os quais são aquecidos formando uma “massa”, que vai sendo depositada pela impressora, criando a peça fisicamente.

Na Fábrica Piloto Montagem Final, a impressora 3D produz dispositivos plásticos que vão auxiliar os operadores na produção dos veículos que estão em série atualmente.

Também conhecidas como chapelonas, essas peças (antes feitas manualmente) servem como moldes, os quais são apoiados sobre a carroceria para orientar os pontos exatos onde o funcionário deve, por exemplo, colar um logo, fixar o vidro, centralizar o painel de instrumentos, entre outras atividades.

“Com a impressora 3D, o processo de fabricação dos dispositivos que auxiliam os operadores na Montagem Final se tornou altamente inovador e eficiente. A impressora proporciona ganhos em produtividade, tempo de produção dessas peças e padronização, além de evitar o desperdício de material”, afirmou o Plant Manager da fábrica Anchieta, Mário Rodrigues.

Antes da impressão, as peças são criadas no software Catia, no qual o projeto é armazenado e pode receber adaptações ou melhorias contínuas. Agora, não é mais preciso ter a carroceria física para servir de modelo para criar os dispositivos: apenas com o projeto do veículo em computador, é possível medir e desenhar virtualmente as peças que serão “impressas” em 3D.

As medidas do carro são usadas como base; a partir daí, o programa dá liberdade para criar os dispositivos com melhor precisão, reduzindo também o tempo de produção das peças, se comparado ao antigo processo manual.

O software também oferece outras facilidades: é possível prever o tempo de impressão; a quantidade de matéria-prima necessária e regular a densidade da peça, para usar mais ou menos plástico. Também é possível reproduzir quantas peças quiser, sendo todas idênticas.

“A chegada da impressora 3D marcou o início de uma nova fase na Volkswagen do Brasil, acompanhando as mais avançadas tendências mundiais em fabricação”, completou Mário Rodrigues.