Robôs vs CNCs: O que é melhor para trabalhar metal?

Mar 24, 2023

23 de março de 2023 por Mark Allinson Deixe um comentário

Por David Alatorre, CTO, Rivelin Robotics

O uso de manufatura aditiva de metal revolucionou a indústria de manufatura, permitindo a criação de peças complexas e intrincadas de maneira mais rápida e econômica.

No entanto, o pós-processamento essencial dessas peças introduz restrições financeiras e de tempo ao custo total por peça, o que pode anular completamente os benefícios da manufatura aditiva. A remoção do suporte é a primeira etapa crítica do pós-processamento de peças de manufatura aditiva de metal e é desafiadora.

Hoje, os suportes ainda são essenciais para a fidelidade da peça durante o processo de fabricação, mas devem ser removidos para obter o produto acabado necessário com a forma, os recursos e as tolerâncias pretendidos.

Embora a remoção manual do suporte ainda seja o status quo para muitas aplicações de manufatura aditiva de metal, este artigo abordará a transição para soluções automatizadas de remoção (e acabamento) do suporte e considerará as vantagens e desvantagens do uso de sistemas de controle numérico computadorizado (CNC) versus a versatilidade e confiabilidade dos robôs.

Há um argumento de que o enigma da remoção de suporte na manufatura aditiva será eventualmente resolvido pela chamada impressão sem suporte. Claro, este seria o objetivo final, permitindo total liberdade de projeto com eficiência de recursos otimizada, onde matérias-primas e energia seriam usadas apenas para fazer a peça final e não os suportes.

Infelizmente, o setor de manufatura aditiva ainda não existe e, embora os suportes estejam sendo minimizados por meio do design, eles ainda são - e serão no futuro próximo - uma necessidade.

Minimizar a quantidade de material e energia usada para suportes é a coisa certa a fazer em quase todas as situações, mas também pode comprometer a liberdade de design e ter um impacto negativo na funcionalidade desejada da peça de uso final, que pode, por exemplo, precisam ser projetados com cavidades preenchidas ou saliências, levando à perda de peso leve.

Projetos generativos também podem ser desnecessariamente limitados para obter os ângulos necessários para suportes reduzidos.

O foco na redução do suporte também pode afetar a eficiência do processo. Por exemplo, peças longas podem ter que ser construídas em uma orientação específica e, portanto, ocupam mais da placa de construção, e as construções empilhadas podem se tornar impraticáveis ​​devido às estruturas de suporte interconectadas.

Em suma, embora devamos sempre nos esforçar para obter menos suportes, eles ainda são uma ferramenta necessária para as aplicações de manufatura aditiva mais complexas.

Surpreendentemente, a remoção manual do suporte continua sendo o processo de escolha para a maioria dos usuários de manufatura aditiva atualmente. Requer técnicos altamente treinados para remover suportes com todos os tipos de ferramentas manuais tradicionais.

As Dremels também são úteis. É experimentado e testado, mas requer habilidade, resolução de problemas e criatividade. Ele pode ser adequado para ambientes de produção de alto volume e baixo volume.

No entanto, a remoção manual do suporte também é muito demorada, trabalhosa, confusa, com poeira tóxica que requer EPI ou ambientes protegidos. Risco de ignição e explosão de pólvora e lesões por esforço repetitivo são problemas comuns.

Além disso, não é repetível com precisão com variabilidade de pessoa para pessoa e até mesmo de turno para turno, causando problemas de controle de qualidade e aumentos na taxa de refugo. Também é difícil escalar se a demanda por peças de manufatura aditiva começar a aumentar significativamente.

Houve algum progresso com soluções para automatizar o pós-processamento de peças de manufatura aditiva de metal. O mais comum tem sido a utilização de fresadoras CNC, uma tecnologia comprovada para uma variedade de aplicações de manufatura, incluindo uma abordagem híbrida para manufatura aditiva.

Eles são inegavelmente precisos e repetíveis. No entanto, só porque algo é comum e tem um bom histórico em algumas áreas, não significa necessariamente que seja sempre a melhor solução.