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Impressão 3D de metal sem estruturas de suporte
A HS Automation, em cooperação com a KUKA, desenvolveu uma célula a laser para a fabricação aditiva de metal. O processo de solda a laser com o KR IONTEC possibilita uma fabricação econômica e conservadora do material de componentes metálicos complexos.
A KUKA Roboter revoluciona a fabrica??o aditiva de metais de estruturas complexas
Os desafios da indústria metalúrgica crescem: com um novo tipo de impress?o 3D de metal em uma célula de automa??o modular, a HS Automation e a KUKA estabelecem novos padr?es. A impressora 3D de metal combina rob?s da família KR IONTEC com uma mesa giratória basculante, que se move de forma síncrona ao bra?o do rob? de acordo com as especifica??es da pe?a. Seis lasers de solda na extremidade da cabe?a de impress?o da Meltio fundem o arame alimentado de forma precisa no material portador ou na pe?a resultante. O componente pronto n?o precisa ser retrabalhado ou apenas minimamente. Com a colabora??o, os desenvolvedores de instala??es atingem resíduos mínimos de material e baixos custos de fabrica??o com possibilidades de design quase ilimitadas. Através da tecnologia surgem ferramentas, pe?as e formas livres com as propriedades de material de a?o inoxidável, titanio, Inconel e a?o estrutural. Segundo especialistas, em breve também será possível a impress?o 3D de cobre.
Isso possibilita também a impress?o 3D de constru??es bi?nicas e estruturas complexas, como s?o usadas na constru??o levee constru??o de protótipos. A empresa de médio porte se beneficia da rápida produ??o de pe?as de reposi??o e da economia de energia e material. O uso de solu??es de software inovadoras como KUKA.CNC torna a tecnologia ainda mais atraente para empresas de pequeno e médio porte. Gra?as ao KUKA.CNC é possível executar diretamente estruturas, que anteriormente eram projetadas via software CAD ou sistema CAM – sem a necessidade de converter o arquivo CAD em KUKA Robot Language (KRL).
O prestador de serviços de automação HS Automation está localizado em Vöhringen, Baden-Württemberg, e trabalha junto com a KUKA desde 2017.
Impress?o 3D de metal com KR IONTEC e mesa giratória basculante da KUKA
O inovador processo de impressão 3D para metal economiza material e produz peças complexas de baixo custo.
Como funciona a impress?o 3D para metal com rob?s KUKA?
No campo da fabrica??o aditiva de metal surgem inova??es a cada minuto. O objetivo é produzir com eficiência de custos a partir do tamanho de lote 1, reduzir o consumo de material, mas também reduzir o tempo de retrabalho. O especialista em automa??o HS Automation atende estes requisitos da fabrica??o moderna na indústria metalúrgica com a célula de solda a laser 3D.?A impressora 3D solda camada por camada em um porta-pe?as.?
A tecnologia de fabricação aditiva se beneficia da mobilidade espacial de robôs e mesa basculante.
Ao contrário da sinteriza??o a laser, o suporte n?o abaixa, mas o bra?o do rob? move o laser de forma síncrona à mesa giratória basculante, na qual o suporte está montado. O DKP-400 V2, também desenvolvido pela KUKA, posiciona a pe?a de tal forma que a cabe?a de impress?o sempre possa soldar material novo no local certo. Assim, o objeto 3D previamente projetado cresce camada por camada. Estruturas de suporte, como s?o comuns na impress?o 3D de metal convencional, tornam-se obsoletas – assim como a gest?o de pó, que ocorre em outras impressoras 3D a laser ou na sinteriza??o a laser de metal. Outra diferen?a é a dimens?o das pe?as produzidas: aplica??es convencionais têm um tamanho limitado de cerca de 50 x 50 cm. A tecnologia da HS Automation também produz pe?as grandes.
O laser do sistema de impressão 3D de metal aplica camadas com espessura de parede de 2 mm.
Oportunidades e possibilidades da impress?o 3D de metal
O uso do rob? absolutamente exato garante a precis?o, que diferencia a aplica??o de impress?o de metal da concorrência existente. "Com a solu??o de rob? expandimos enormemente as possibilidades da fabrica??o", segundo Rolf Steidinger, Diretor Executivo e Diretor Comercial da HS Automation, sobre o potencial da impressora 3D de metal. O processo soluciona, por exemplo, problemas de pe?as de reposi??o, uma vez que componentes n?o mais disponíveis podem ser produzidos por conta própria.
Tão logo uma peça não possa ser fabricada de forma convencional, o uso deste equipamento é indispensável.
No caso de pe?as produzíveis convencionalmente, o processo convence pela redu??o de custos e pela produtividade quatro vezes maior. A solda por deposi??o a laser reduz o dispêndio de material como também o tempo de retrabalho em compara??o à fresagem ou torneamento de um bloco de metal completo. O potencial de economia aqui é de até 98 por cento do material. Estes pontos fortes se destacam sobretudo na constru??o de ferramentas, na constru??o de instala??es especiais ou na fabrica??o de protótipos. Assim s?o acelerados enormemente a fabrica??o, teste e otimiza??o de componentes de fluxo otimizado, por exemplo, de turbinas eólicas.
O Diretor Executivo e Diretor Comercial Rolf Steidinger vê um enorme potencial na tecnologia de impressão 3D de metal.
Vantagens da fabrica??o aditiva para metal
A combina??o inovadora de rob?, mesa basculante e cabe?a de impress?o a laser estabelece novos padr?es na impress?o 3D de metal.
Máxima liberdade de design
A fabrica??o aditiva de metal é especialmente vantajosa quando s?o exigidas estruturas complexas ou objetos de parede dupla.
Microestrutura ideal
A impressora 3D de metal constrói objetos com espessura de parede de 2 mm. O equipamento também produz pe?as de material maci?o de metal ou ligas.
Eficiência de custos e sustentável
O processo convence através de uma produtividade quatro vezes maior e 90 por cento de economia de custos em compara??o com a fabrica??o convencional.
Utilização eficiente de material
Os resíduos de metal reduzem drasticamente em compara??o com a fresagem. A impress?o 3D funciona sem estruturas de suporte ou pó metálico.
O robô utilizado para a impressão 3D de metal trabalha em uma célula a laser, que mede 5 x 4 x 4 metros.
Impress?o 3D de metal para ramos do futuro: Eletromobilidade e tecnologia médica
A precis?o da solda por deposi??o a laser guiada por rob? eleva a conhecida aplica??o da impress?o de metal a um novo patamar. O sistema de rob?, por exemplo, está em condi??es de fabricar objetos de parede dupla, como componentes com canais de refrigera??o internos. A cabe?a de impress?o equipada com seis lasers de 200 Watts processa, além da impress?o de material individual, também dois diferentes materiais metálicos em uma pe?a de impress?o.
"Quase qualquer material pode ser processado: a?o inoxidável, titanio, a?os-ferramenta, ligas de níquel. O nosso parceiro de laser, Meltio, atualmente está trabalhando para imprimir cobre. Com isso, a aplica??o se aproxima também a projetos da eletromobilidade", prevê Marc Steidinger.
O Diretor Marc Steidinger (esq.) verifica a qualidade da impressão 3D de metal com o colaborador Lukas Nill.
O Diretor da HS Automation, responsável pela dire??o técnica do projeto, vê áreas de aplica??o sobretudo na produ??o de pe?as de reposi??o, no desenvolvimento de séries e na tecnologia médica. Na constru??o de protótipos os usuários se beneficiam da adapta??o totalmente flexível dos parametros de impress?o. Articula??es artificiais do joelho de titanio e outros implantes médicos ser?o adaptadas individualmente ao paciente, gra?as à impress?o 3D de metal.
Explorar as sinergias: A HS Automation é parceira de sistema da KUKA desde 2017
Com cerca de 20 colaboradores, a HS Automation tem o objetivo de tornar a automa??o produtiva também para outras pequenas e médias empresas (PME). Rolf Steidinger vê a empresa como parceiro de uma classe média alem? mais eficiente e sustentável: "Apoiamos alguns de nossos clientes há 24 anos na produ??o automatizada. Juntos desenvolvemos continuamente solu??es sustentáveis aos mais recentes padr?es tecnológicos."
No ambito da parceria de sistema KUKA, que existe desde 2017, as duas empresas usam, de forma orientada a solu??es e rentável, respectivamente os pontos fortes da outra: acesso direto a desafios práticos, know-how específico do ramo, ferramentas da KUKA Robotic Republic e alta experiência de aplica??o. Os especialistas da HS Automation concebem e constroem linhas de fabrica??o completas – do carregamento de máquinas, da alimenta??o de dimens?es e recorte, passando pelo corte automatizado, até o parafusamento ou pregagem. Mas também executam projetos individuais como células de solda ponto. Antes da coloca??o em funcionamento, a HS Automation também usa produtos KUKA como KUKA.Sim, para assegurar o sucesso do projeto. Com isso, os peritos planejam previamente as dimens?es do espa?o, raios de movimento e áreas de seguran?a da instala??o.
Os Diretores Marc e Rolf Steidinger abrem novas perspectivas de fabricação com a impressora 3D de metal, sobretudo, para as empresas de médio porte.
