Você sabe o que é manufatura aditiva? Trata-se de um sistema de produção tecnológico que fabrica objetos a partir de matérias primas de baixo custo, como pó de plástico e metal, por exemplo.
Ela é utilizada, principalmente, para a fabricação de produtos duráveis, como utensílios cirúrgicos. Assim, no texto de hoje explicamos um pouco mais sobre essa tecnologia que continuamente evolui e as suas principais características.
Continue a leitura e entenda um pouco mais sobre o assunto, e ainda, confira as 8 principais características da manufatura aditiva.
Boa leitura!
A manufatura aditiva teve seu início em 1981, quando o pesquisador Hideo Kodama, inspirado pela tecnologia do polímero fotoendurecido, resolveu tentar fazer uma impressão tridimensional.
No entanto a ideia só se concretizou anos mais tarde, quando pesquisadores do MIT (Massachusetts Institute of Technology) desenvolveu o processo de leito em pó, usando partes de uma impressora jato de tinta, um dos motivos pelos quais hoje a técnica é conhecida como impressão 3D.
Assim, ao longo dos anos, surgiram diversos termos para descrever o processo de utilizar uma impressora e um software CAD para produzir objetos camada por camada. Entre os mais comuns estão: manufatura aditiva, prototipagem rápida, manufatura digital, e etc.
Em resumo, a manufatura aditiva se caracteriza como um sistema de produção que utiliza desenhos assistidos por computador, ou CAD, sua sigla em inglês. Dessa maneira, os objetos são criados adicionando camada em cima de camada de uma material, normalmente metal ou plástico.
Diferente da manufatura tradicional, esse modelo de produção não remove o material durante a criação, ou seja, não realiza a denominada manufatura subtrativa.
Utilizada normalmente na fabricação em série, a manufatura por adição reduz custos e elimina possíveis erros, além de produzir o objeto com mais agilidade e exatidão.
Normalmente, esse tipo de procedimento é utilizado particularmente em departamentos onde a precisão é fundamental. Dessa maneira, a partir dele, é possível fabricar implantes e instrumentos cirúrgicos, por exemplo.
Entretanto a impressão 3D e a manufatura por adição não são a mesma coisa. Isso porque a manufatura aditiva é atribuída a novos componentes duráveis em um contexto industrial.
A manufatura aditiva conta com algumas características típicas desse modo de produção, alguns positivos e outros nem tanto, entre eles, destacamos as 8 principais abaixo:
O tipo de modelagem que a manufatura aditiva proporciona a minimização de erros na modelagem do objeto. Dessa forma esse tipo de processo contém maior precisão.
Esse tipo de processo não exige muito maquinário, basta um computador, um software e o equipamento de manufatura por adição, que permite a incorporação de uma linha de produção simples dentro das indústrias.
Os objetos fabricados nesse tipo de processo podem ser montados a partir de pó de plástico ou metal, matérias primas baratas comparadas a outras no mercado. Como consequência, isso diminui o custo da empresa com a etapa de produção e transporte entre a fábrica e o centro de distribuição.
Por ser elaborado pouco tempo antes de sua produção, o desenho do objeto pode atender às exigências do cliente, sendo modelado de acordo com as suas necessidades.
Dessa forma a empresa melhora a sua imagem diante do cliente.
A manufatura aditiva é uma tecnologia de ponto e implementá-la na empresa, inicialmente, pode ter um custo elevado. Isso porque o valor da máquina que modela o produto pode custar mais do que o esperado, no entanto, com o tempo, o investimento se mostra vantajoso.
Como citamos acima, ainda que o pó de plástico ou metal sejam baratos, essas são as únicas opções de materiais disponíveis para a produção do objeto, o que pode limitar em partes a produção.
Na maioria das técnicas utilizadas na manufatura por adição, as peças produzidas contam com um aspecto poroso em sua estrutura, mas são quase impossíveis de detectar a olho nu.
Por ser produzido por demanda, a manufatura aditiva permite que os objetos sejam produzidos por demanda, evitando o acúmulo de mercadoria no estoque. Por isso esse é um ótimo investimento para quem deseja produzir com baixo custo, uma vez que não é preciso um grande estoque de produtos.
A manufatura aditiva é um método que está em constante evolução e acompanha as novas tecnologias. Atualmente, as principais técnicas de manufatura utilizadas são:
Sinterização seletiva a laser (SLS): Essa tecnologia foi inventada no final dos anos 80 nos Estados Unidos e até hoje é utilizada. Esse tipo de tecnologia combina o laser com pó de plástico a fim de criar novas formas.
Jateamento de aglutinantes (Binder Jetting): Essa técnica consiste em pulverizar um aglutinante líquido sobre o leito de pó que se solidifica em pouco tempo.
Estereolitografia (SLA): Esta foi a primeira técnica de manufatura a aparecer. Assim se utiliza como material para a fabricação dos objetos uma resina líquida solidificada com luz ultravioleta.
Modelagem por deposição fundida (FDM): Essa técnica se tornou popular devido ao fácil manuseio e baixo custo econômico, esse sistema permite modelar objetos e reproduzi-los em pequenas escalas.
PolyJet ou Material Jetting: Trata-se de uma máquina com um laser que se direciona a um leito de pó de metal. Essa técnica é utilizada para produzir protótipos e peças de metal funcionais em apenas alguns dias.
Embora o pó de plástico e metal sejam os materiais mais utilizados, existem pesquisas que exploram novas matérias primas, como alimentos, por exemplo.
Em resumo, essas são as principais características e informações que você precisa saber sobre manufatura aditiva. Essa tecnologia segue se renovando ao longo dos anos e transformou o modo de produção de objetos.
E ainda, garante a satisfação do cliente, uma vez que os objetos podem ser modelados de acordo com suas necessidades.
O custo inicial para o investimento é parcialmente alto, mas as inúmeras vantagens em investir nesse tipo de produção compensam ao longo do tempo.
Confira ainda em nosso site: Diagrama de Ishikawa
O fomato AMF é baseado em XML projetado para permitir que qualquer software de design auxiliado por computador descreva a forma e a composição de qualquer objeto 3D a ser fabricado em qualquer impressora 3D. 
Ao contrário do formato STL, o AMF inclui suporte nativo a cores, materiais, reticulados e muito mais.
O formato de arquivo STL continua a ser o formato de arquivo dominante para converter dados 3D para hardware de impressão 3D, já que suas origens estão no desenvolvimento da estereolitografia na década de 1980.
No entanto, como a tecnologia de impressão 3D (manufatura aditiva) evoluiu da produção de formas basicamente homogêneas em geometrias de material único para multimaterial em materiais coloridos e classificados, existe uma necessidade crescente de um novo formato de arquivo de intercâmbio padrão.
Um segundo fator que levou ao desenvolvimento do padrão é a melhoria da resolução das tecnologias de impressão 3D. Agora que a fidelidade dos processos de impressão 3D aproximou-se da resolução em escala de mícron, o número de triângulos necessários para renderizar superfícies lisas curvas resulta em tamanhos de arquivo enormes e cada vez menos práticos.
Nos anos 90 e 2000, vários formatos foram desenvolvidos e usados por várias empresas para suportar recursos específicos de seus equipamentos de fabricação por impressão 3D, mas a falta de um acordo em toda a indústria impediu a adoção de um formato único.
Em janeiro de 2009, um novo Comitê ASTM F42 sobre Tecnologias de Manufatura Aditiva foi estabelecido, e um subcomitê de design foi formado para desenvolver um novo padrão.
Durante as reuniões de julho de 2013 da F42 da ASTM e TC261 da ISO em Nottingham, Reino Unido, o Plano Conjunto para o Desenvolvimento de Normas de Manufatura Aditiva foi aprovado.
Desde então, o padrão do formato AMF (AMF - ADDITIVE MANUFACTURING FILE) é gerenciado em conjunto pela ISO e pela ASTM.
“Como já dissemos anteriormente, continuamos a olhar para as soluções que a Cimatron pode oferecer ao crescente mercado de manufatura aditiva e híbrida. Temos o prazer de estar entre os primeiros fornecedores de CAD a oferecer suporte direto à AMF. Acreditamos que mais participantes do mercado adotarão o AMF como seu método preferido de interface de arquivo de impressão 3D nos próximos anos ”.
Terry Wohlers, presidente da Wohlers Associates e membro do Conselho Consultivo de Impressão 3D da Cimatron, declarou: “Desde o final dos anos 80, o formato de arquivo STL tem sido o padrão de fato da indústria para transferir dados CAD para equipamentos de manufatura aditiva (impressoras 3D).
No entanto, o formato STL não possui disposições para representar cores, texturas, materiais, estruturas de malha, unidades e outras propriedades da peça impressa acabada.
O novo padrão AMF baseado em XML foi desenvolvido para preencher a lacuna entre o CAD e a moderna tecnologia de manufatura aditiva. Este formato de arquivo contém todas as informações relevantes necessárias para fazer uma peça impressa em 3D, incluindo o material da peça final, cor e estrutura interna.
Com mais de 38 anos de experiência e mais de 40.000 instalações em todo o mundo, a Cimatron é fornecedora líder de soluções integradas de software CAD-CAM para fabricantes de moldes, ferramentas e matrizes, bem como fabricantes de peças diversas e, portanto, bem posicionadas para oferecer um amplo usuário base os utilitários do formato AMF.
Um arquivo AMF pode ser armazenado como texto simples ou como texto compactado. Se compactado, a compactação está no formato de arquivo ZIP . Um arquivo AMF compactado normalmente tem cerca de metade do tamanho de um arquivo STL binário compactado equivalente. A compactação pode ser feita manualmente usando o software de compactação ou automaticamente pelo software de exportação durante a gravação. Os arquivos compactados e descompactados têm a extensão .amf e é responsabilidade do programa de análise determinar se o arquivo está compactado ou não e, em caso afirmativo, realizar a descompactação durante a importação.
O software Cimatron, pioneiro em soluções CAD/CAM, suporta o formato Additive Manufacturing File (AMF) - um formato adotado como padrão da indústria pela ASTM International e pela International Organization for Standardization (ISO) no ano passado.
A área de Projetos de Moldes de injeção plástica está em falta no mercado brasileiro, principalmente os profissionais projetistas de moldes com conhecimento prático.
As empresas fabricantes de moldes, as ferramentarias, na sua grande maioria, segundo dados de 2014 possui um parque industrial de máquinas consideradas novas.
Sendo as citadas acima, 72,55% das máquinas possuem aproximadamente nove anos de uso.
O grande entrave neste segmento é o conhecimento e a experiência, restritas a poucos profissionais.
As empresas confiam muito na experiência de poucos profissionais do que na capacitação de novos profissionais. Esse é um erro estratégico das empresas do segmento.
Considerando que todos os produtos fabricados globalmente, cerca de 70% destes produtos são oriundos da fabricação de termoplásticos, de diversos segmentos industrial: automotivo, bebidas, alimentos e construção civil.
Para as empresas se tornarem competitivas é necessário investir em capacitação e no desenvolvimento de novos profissionais.
Neste cenário com a falta de profissionais qualificados, ainda temos diversos problemas para os desenvolvedores de moldes de injeção plástica nacional que são:
O profissional que atua ou pretende ingressar na área de Projetos de Moldes de injeção e estampo, necessita se atualizar constantemente, o advento da tecnologia no segmento requer essas habilidades como pré-requisitos.
Mas não é suficiente apenas conhecer softwares CAD/CAM específicos de Projetos de Moldes ou desenhos técnicos.
É preciso saber lidar com diversas situações de pressão, que é o ambiente industrial, no que diz respeito a prazo, qualidade e custo.
No departamento de desenvolvimento de Projetos de Moldes temos geralmente os seguintes profissionais: gerente de projetos, supervisor de projetos, engenheiros, projetistas de moldes e desenhistas.
Falaremos especificamente para o cargo de projetista, mas é claro que estas recomendações de capacitação técnicas pode ser adotadas aos demais cargos.
Conforme a experiência aumenta as chances de crescimento da carreira são maiores e os assuntos referentes a gestão do departamento irão ganhando importância e o profissional deve se capacitar.
O projetista de moldes tem como responsabilidade de desenvolver projetos para fabricação de moldes e estampo, conforme normas técnicas e atender aos requisitos dos clientes.
Nessas atividades estão inseridas as definições das etapas dos processos o levantamento de materiais e o custo.
O grande diferencial para atuar nesta área é o profissional iniciar se dedicar aos cursos técnicos, podendo ser técnico mecânico, técnico de plásticos e posteriormente fazer um curso de graduação superior como engenharia.
Durante o curso técnico, existe a possibilidade de iniciar o desenvolvimento de um estágio no setor da ferramentaria e após o término do curso técnico, é possível ser efetivado, conforme os resultados obtidos e a disponibilização de vagas.
As empresas contratam estudantes de cursos técnicos que ganham conhecimento e experiência na área.
Seguindo uma trajetória desde a área de ferramentaria com desenvolvimento e aplicações de desenhos técnicos e programações CNC, até chegar no departamento de Projetos de Moldes.
Conforme o profissional vai conquistando experiência e capacitação, necessita desenvolver a área de gestão para chegar a cargos de supervisor e gerente.
O profissional desta área necessita adquirir conhecimentos técnicos práticos e teóricos, existem diversas modalidades de ensino com a possibilidade de estudar presencial ou EaD, cursos à distância.
Figura 1: Molde de Injeção Plástica
Este curso oferecido pelo SENAI, apresenta qualificação profissional em processos de usinagem utilizando CNC.
Disciplinas específicas são ofertadas aos alunos tais como: desenho técnico, hidráulica, pneumática, metrologia, tecnologia mecânica.
Este curso é oferecido pelo Senai: Curso Mecânico de Usinagem
Vai aprender a desenvolver Projetos de Moldes de injeção plástica que inclui a elaboração do projeto e o desenvolvimento do processo de manufatura com a ferramentaria e a aplicação de softwares CAD/CAM.
Este curso é oferecido pelo Senai: Projetista de Moldes para Injeção de Termoplásticos
Figura 2: Simulação do Processo de Injeção Plástica com Moldex 3D
A FIT Tecnologia, empresa especializada na comercialização de softwares e soluções para engenharia que utiliza tecnologia CAD, CAE, CAM, DNC, oferece diversos cursos na área de projetos e programação. São os seguintes cursos dividos em dois grupos, sendo estes: Cursos de programação: Os cursos de programador CAM (Manufatura Assistida por Computador), tem como objetivo de desenvolver programação de máquinas CNC. E os cursos de CAD (Desenho Assistido por Computador) é o desenvolvimento de desenhos técnicos em plataforma computacional.
As normas técnicas são as referências normatizadas que os profissionais se orientam para desenvolver seus produtos, neste caso estamos falando de moldes e estampo e o órgão responsável é a ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas).
Essas normas específicas são apresentadas durante o desenvolvimento do curso de técnico mecânico, projetista entre outros.
Destacamos a NBR13536, uma norma técnica que faz referência a segurança de máquinas de injeção plástica e de borracha.
Nela apresentam-se os requisitos da interface entre as máquinas injetoras e os seus moldes de injeção e os equipamentos periféricos.
O Senai, através da sua plataforma EaD, oferece diversos treinamentos online sobre o tema chamado de competência transversal.
Esse conteúdo aborda um conjunto de habilidades que somada a experiência técnica torna o profissional mais competitivo e preparado para o cenário do mercado atual.
São diversos cursos apresentados nesta plataforma, tendo como destaque os seguintes cursos:
Competência Transversal – Segurança no trabalho
Competência Transversal – Metrologia
Os temas de segurança do trabalho e de metrologia são apresentados como disciplinas em cursos técnicos e devem ser levados em consideração no desenvolvimento do ferramental pelos Projetistas de Moldes.
Chamada de quarta revolução industrial, atualmente é o tema mais abordado na área industrial.
A Indústria 4.0 teve origem de um plano estratégico do governo alemão para se aplicar no segmento industrial, que é consiste em utilizar o advento de alta tecnologia com aplicação da internet na indústria.
Dentre todas as etapas da Indústria 4.0, é muito interessante o conceito da manufatura aditiva ou impressão 3D, que pode ser aplicada na área de Projetos de Moldes.
Dessa forma, é possível simular produtos e moldes que anteriormente, com escassez tecnológica, era realizado em forma de prototipagem.
O Senai disponibiliza em sua plataforma EAD online de cursos gratuitos, como o Desvendando a indústria 4.0
Com o surgimento de novas tecnologias e o avanço da transformação digital, o mercado de trabalho necessita de profissionais que interajam com todas essas inovações tecnológicas.
O mercado de trabalho exigirá do profissional que estará inserido no contexto da Indústria 4.0 um perfil profissional diferenciado, possuindo as seguintes características:
Conforme comentado anteriormente, o profissional irá se desenvolvendo e agregando conhecimento e abrindo as possibilidades de promoções, sendo necessário o desenvolvimento no que se diz respeito a gestão do negócio.
A FGV (Fundação Getúlio Vargas), oferece através da sua plataforma de ensino EaD cursos introdutórios gratuitos com pouca carga horária e com certificação de conclusão.
São cursos de curta duração em que o profissional terá o primeiro contato com o tema e futuramente, conforme o interesse e a necessidade o profissional.
Pode também se aprofundar através da realização de cursos com uma carga horária maior e com maior conteúdo.
Os cursos indicados são:
Avaliando e começando os estudos
Com essas informações de capacitação sugeridas, o profissional que pretende ou já está atuando no segmento de Projetos de Moldes e estampos, avaliará e decidirá quais os formatos de capacitação que estão disponíveis atendem as suas necessidades.
O mercado de trabalho, está bem competitivo e o profissional que busca capacitação na sua área de atuação, tem mais chance de ser contratado como Projetista de Moldes.
O segmento de Projetos de Moldes e Estampos necessita de profissionais qualificados e estará aquecido nos próximos anos em decorrência de investimentos no setor.
Esta é uma ótima oportunidade para começar os estudos.
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