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Jun 04, 2023

Reduzindo riscos: as considerações metalúrgicas da impressão 3D

Do ponto de vista da matéria-prima, a vida industrial já foi muito mais simples. Se você trabalhasse em uma oficina ou em uma fábrica, por exemplo, os clientes lhe enviariam uma impressão, informando quantas peças eles

Do ponto de vista da matéria-prima, a vida industrial já foi muito mais simples. Se você trabalhasse em uma oficina ou em uma fábrica, por exemplo, os clientes lhe enviariam uma impressão, informando quantas peças queriam, quando precisariam delas (geralmente na próxima semana) e, se você tivesse sorte, um preço-alvo.

Lá, no bloco de título, estaria listado 316 SS ou 6061-T6, explicando claramente o metal de que os parafusos, suportes ou gabinetes deveriam ser feitos. Você ligaria para a siderúrgica local, obteria um preço, descobriria quanto custaria a produção das peças e enviaria seu orçamento. Fácil.

Quando chegou a hora de fabricar a peça, não houve preocupações com coisas como resistência à tração e estrutura do grão. Qualquer metal que entrasse na máquina-ferramenta emergiu alguns minutos ou horas depois, com formato diferente, mas essencialmente ileso do ponto de vista metalúrgico. Você não poderia alimentar muito rápido ou dobrar com muita força e, desde que mantivesse uma cópia dos certificados de material do fornecedor em arquivo, qualquer falha do produto devido à porosidade ou rachaduras por tensão daqui a cinco anos seria problema da siderúrgica, não seu.

Não mais. À medida que a indústria de impressão 3D se transforma de uma indústria apenas de protótipos para uma indústria de produção de peças de utilização final, muitas vezes de missão crítica, os seus profissionais são responsabilizados por muito mais do que a precisão de um produto; eles também são cada vez mais responsáveis ​​pela sua integridade estrutural.

Pense nisso: ao contrário da maioria das máquinas-ferramentas CNC, onde “despejar carvão” para aumentar o rendimento pode levar a uma fresa de topo quebrada ou talvez a uma peça navegando pela fábrica, aumentando a velocidade de impressão em uma máquina de aditivo com leito de metal em pó quase certamente criará porosidade, delaminação ou tensão residual. Se você tiver sorte, esses modos de falha gerarão nada mais do que uma peça descartada, mas também poderão levar a uma falha crítica anos depois.

E então?

Não me entenda mal. Não estou me elogiando por reconhecer esse problema potencial. Tenho certeza de que engenheiros médicos, industriais e especialmente aeroespaciais em todo o mundo enfrentam essa preocupação todos os dias, daí a ênfase estrita no controle rígido de processos, incluindo software de construção robusto, metrologia em linha e procedimentos rigorosos de manuseio de materiais. É também por isso que a tomografia computadorizada de peças aditivas críticas para o voo agora é rotina, porque a identificação de defeitos internos só é possível por meio de testes não destrutivos.

Argumentos semelhantes podem ser feitos sobre peças de polímero, embora os riscos sejam provavelmente menos elevados do que com metal. Seja qual for o caso, a mensagem deve ser clara: se você ou o proprietário da sua loja estão pensando em investir em impressão 3D para prototipagem, ferramentas ou produção de baixo risco e baixo volume, vá em frente. Fazer isso ainda requer muito aprendizado, mas aprender é sempre uma coisa boa (pelo menos foi o que minha mãe disse).

Mas se você tem a visão de ser o próximo fornecedor de peças impressas em 3D para a Boeing, Halliburton ou Johnson & Johnson, tenha cuidado. Há vidas em jogo.