34 FABRICO ADITIVO única vez” como integração funcional em comparação com os processos com molde. O exemplo de aplicação demonstra, portanto, uma oportunidade para reduzir drasticamente o tempo para comercialização. O objetivo do projeto de cooperação é desenvolver uma nova cadeia de processos para a produção rápida e rentável de ferramentas MIM. Até agora, eram necessários prazos de até oito semanas para produzir um molde de injeção de metal convencional. Com a impressão 3D de metais, o tempo de fornecimento de uma ferramenta MIM pode ser reduzido para cerca de cinco dias. DETALHES DO DESENVOLVIMENTO DA FERRAMENTA NA UNIVERSIDADE DE ROSTOCK No âmbito da cooperação, foi inicialmente desenvolvido um modelo 3D otimizado da ferramenta, utilizando ferramentas CAD e de simulação. Estes dados foram depois transferidos para o sistema CEM ExAM 255, juntamente com os parâmetros de processo necessários. A chamada “peça verde” é depois impressa em 3D. A peça é depois sinterizada num processo de várias etapas para obter as propriedades finais do material. Abdullah Riaz, diretor do projeto e membro da Cátedra de Microfluídica da Universidade de Rostock (LFM): “Com o processo CEM, é possível reduzir tanto os custos de material como os das máquinas, evitando simultaneamente os problemas do fabrico aditivo no que diz respeito às tensões residuais e aos ajustes de material em máquinas individuais. Esta solução inovadora permite fabricar ferramentas 4 a 8 vezes mais rapidamente e, ao mesmo tempo, de forma mais rentável”. Foto: AIM3D. Produção de uma ferramenta 3D para a moldagem por injeção de metal numa ExAM 255. Foto: AIM3D. Com este processo, é possível produzir rapidamente componentes metálicos complexos após os passos necessários de desbobinagem e sinterização. Ao mesmo tempo, o processo CEM permite controlar a contração volumétrica associada à sinterização. O molde resultante tem uma cavidade. O componente consiste numa peça de parede grossa com alhetas finas. Estas alhetas não podem ser produzidas sem refrigeração próxima do contorno, uma vez que são difíceis de desmoldar. A Stenzel MIM Technik espera conseguir uma redução significativa do tempo de ciclo para este componente de até 70 a 80%. No entanto, os ensaios de moldagem por injeção para os testes ainda estão pendentes. DIVERSIDADE DE MATERIAIS COM A EXAM 255 A impressora 3D multimaterial ExAM 255 pode ser utilizada com diferentes materiais (metais, plásticos, cerâmica) e com diversos processos (componentes híbridos). Em comparação com os processos de leito de pó ou mesmo com outros processos de impressão 3D que utilizam filamentos, os sistemas que utilizam o processo CEM atingem resistências à tração que se aproximam das da clássica moldagem por injeção de termoplásticos associada aos moldes. A vantagem de preço da impressão 3D é particularmente notória quando são utilizados granulados disponíveis no mercado em vez de filamentos. Quando são utilizados granulados, o processo CEM implica uma poupança de custos até 10 vezes superior. n
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