54 FABRICO ADITIVO Works na fabricaçãomanual do suporte da corrente: titânio. “Simplesmente não é o material mais fácil de se trabalhar. Particularmente durante a soldadura manual, podem ocorrer deformações na peça. Permanecer perfeitamente fiel a ummodelo CAD tridimensional pode ser realmente muito difícil”, afirmou. “Dito isto, mesmo quando se trata do processo alternativo de fabrico aditivo, seja a construção de uma peça por fusão de metal em camadas ou por deposição ao longo de um caminho, o titânio ainda pode apresentar desafios”, acrescentou o responsável pelo projeto. Para produzir a peça em série, maximizar a produtividade do processo de fabrico aditivo foi outro critério chave para a Optimus3D. Não só era necessário garantir a exatidão e fiabilidade da peça, como também garantir que cada volume de construção estivesse a produzir o número máximo de peças, para tornar o processo omais económico possível. SOLUÇÃO A Optimus3D propôs o uso do seu sistema de fabrico aditivo a laser Renishaw RenAM 500S. Projetado especificamente para a construção de peças de metal em ambiente de produção por fusão em leito de pó (também chamado de fusão a laser), tema vantagemde permitir umgrande volume de construção (até 250 mm x 250 mm x 350 mm). Importante para o componente de bicicleta da Angel Cycle Works, a atmosfera de fabrico inerte do sistema Renishaw (vácuo preenchido com gás argónio de alta pureza) garante um ambiente de construção de alta qualidade para todos os metais qualificados, incluindo titânio Ti6AI4V, o pó metálico a ser usado neste caso. Considerando a estrutura e as dimensões do componente, a construção na orientação vertical seria a escolha óbvia. No entanto, reconhecendo o potencial problema de deformação e a necessidade de maximizar a produtividade, a Optimus3D optou por construir na orientação horizontal. Capellan explica que “ao fabricar o componente horizontalmente, foi possível minimizar o tempo gasto na produção do lote específico e ajudar a cumprir a meta orçamental da Angel Cycle Works”, e acrescenta: “Isto também significa que fomos capazes de medir e lidar coma deformação, já que o suporte da corrente é longo e fino, medindo 35 mm x 20 mm x 115 mm. “Como esperado, a fabricação horizontal do componente, diretamente a partir do arquivo CAD, gerou uma distorção inaceitável de 0,375 mm na áreamais vulnerável. Para remover esse erro, trabalhámos emconjunto comos engenheiros da Renishaw e chegámos a uma solução elegante baseada na simulação de elementos finitos”, lembra. Alex Garcia, engenheiro de aplicações da Renishaw, explica que a equipa recorreu ao software Simufact Additive para simular o processo de fusão em leito de pó do sistema RenAM 500S. “Isso permitiu-nos determinar um fator de compensação preciso que poderia ser usado para ‘pré-distorcer’ com precisão o projeto do componente", afirma. RESULTADOS Graças ao fabrico aditivo de metais, a Angel Cycle Works é capaz de produzir uma peça em titânio com um alto nível garantido de consistência, com peso e características de resistência melhorados e em quantidades capazes de dar resposta à procura dinâmica do cliente. Embora talvez seja contraintuitivo para o pensamento comum, a decisão da Optimus3D de construir componentes horizontalmente e de usar software de simulação para ajustar o projeto para a fabricação permitiu que a deformação do pior caso fosse reduzida de 0,375 mm para 0,086 mm, perfeitamente dentro da tolerância de 100 µm do componente. Esta solução inovadora de fabrico aditivo de metais significa que cada volume de construção no sistema RenAM 500S é capaz de imprimir em 3D até 50 componentes idênticos de uma só vez e num prazo de entrega muito curto. Como resultado, o custo dos componentes foi drasticamente reduzido e as operações da cadeia de fornecimento foram simplificadas. n Sistema Renishaw 500S na sede da Optimus3D, no Parque Tecnológico Álava, norte de Espanha. Comparação do suporte de corrente soldado à mão e do componente impresso em 3D. Análise do componente realizada pelo software Simufact.
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