Como utilizar a impressão 3D para reduzir os custos de produção
Qual gestor não vive em busca de maneiras estratégicas de reduzir os custos operacionais de sua empresa? Essa busca constante permite que o custo reduza e, consequentemente, o lucro aumente! Seguindo essa mesma linha de raciocínio, você já pensou na impressão 3D para reduzir os custos? É totalmente possível e vamos mostrar como neste conteúdo!
Utilizar a impressão 3D para reduzir os custos de prototipagem, assim como os de produção, é uma prática muito eficaz! Isso porque essa tecnologia pode ser um excelente recurso de otimização das operações industriais.
Ela pode permitir que você melhore seus produtos com um custo menor. Criando peças mais leves, trabalhando no design para obter impressões mais eficientes e mais adaptadas ao seu uso, você pode reduzir consideravelmente os custos em diferentes níveis.
Então, incluir a essa tecnologia nos processos de prototipagem e produção pode ajudar substancialmente as empresas. Vejamos agora mais detalhadamente como tudo isso impacta os custos de fabricação em um processo de manufatura. Confira!
Reduzindo o investimento em ferramentas
Mais do que o preço da peça individual, é possível utilizar a impressão 3D para reduzir os custos em todo o processo de fabricação. Ela pode ser uma maneira de repensar totalmente seu processo de produção e permitir uma melhoria na cadeia de suprimentos.
Uma excelente maneira de economizar dinheiro no processo de manufatura é reduzindo os custos com ferramentas. Por exemplo, é possível criar mecanismos na própria peça 3D para diminuir a necessidade de ferramentas durante a produção, como um encaixe sem a necessidade de parafusos. Outra alternativa é criar peças que não necessitam de nenhum pós-processamento.
Alguns fabricantes de automóveis já identificaram uma redução de até 90% no custo de ferramental para o processo de montagem apenas criando mecanismos com a impressão 3D. Lógico que essa redução depende do ramo de atuação da empresa e de como a tecnologia é utilizada. De qualquer forma é uma boa maneira de reduzir seus custos quando se trata de ferramentas.
Acelerando o processo de desenvolvimento de produtos
A impressão 3D para reduzir os custos é um método incrível, que ajuda na criação de muitos projetos com um preço mais baixo quando se trata de prototipagem.
Nos métodos tradicionais de fabricação, com moldes por injeção, você terá que criá-los antes de fabricar o produto. Esse processo é muito caro e leva bastante tempo. Além de que se algo der errado você pode perder seu molde e ter que começar tudo do zero. Isso geraria um custo ainda maior. No entanto, quando a impressão é utilizada, basta preparar um arquivo 3D em algum software de modelagem. Assim você pode modificá-lo quantas vezes quiser, fazendo diferentes interações em seu protótipo durante o processo. Esse recurso é um trunfo para o desenvolvimento de produto.
Para exemplificar observe essa peça abaixo:
Imagine se ela tivesse em seu projeto um molde injetado para criação do seu protótipo e quando ele estivesse pronto um mal dimensionamento fosse identificado. Então, qual seria a saída? Possivelmente começar o projeto do zero e perder um molde de alguns milhares de reais.
Já no caso dessa peça impressa mesmo que você precise fazer um novo protótipo o máximo que você gastará será o tempo de alteração dimensional em seu modelo 3D (que é super rápido) e o tempo de uma nova impressão. Além do custo com filamentos — que nem se compara ao preço de um molde injetado.
Além disso, a tecnologia 3D está permitindo produzir objetos que seriam muito difíceis em um método de fabricação tradicional. Um exemplo disso são as peças com desenhos extremamente complexos.
Utilizando esse recurso em seus protótipos e projetos com maior grau de complexidade você levará menos tempo para desenvolvê-los. Economizando tempo obviamente ocorrerá economia de dinheiro também.
Otimizando o design da impressão 3D para reduzir os custos
Se você quiser usar a impressão 3D para reduzir os custos em processos industriais, terá que otimizar seu modelo. Trabalhar no design do produto pode permitir que você melhore sua peça impressa e reduza seu custo. Isso porque, ao criar seu modelo em um software de modelagem 3D, você pode elaborar um projeto realmente ideal e usar a quantidade certa de material, evitando assim o desperdício.
Outro fator importante é que se você tiver uma peça impressa bem projetada ela minimizará as etapas de pós-produção. Essas etapas adicionam custo e tempo ao desenvolvimento de seu produto. Portanto isso ajudará a reduzir os custos de produção!
As peças impressas em 3D bem projetadas seguem muitas das mesmas regras que as feitas com moldes por injeção. Por isso use transições graduais entre superfícies adjacentes. Elimine grandes diferenças na seção transversal e no volume da peça. Evite cantos afiados que frequentemente criam tensão residual na peça final. Observe que as paredes finas e sem suporte não ficam muito altas, ou então pode ocorrer deformação ou distorção.
Saindo do tradicional
Os projetistas 3D aproveitam muitas formas “orgânicas” em seus projetos. Portanto não tenha medo de usar essas formas, desde que isso crie peças mais leves e também mais resistentes.
Você não deve temer ousar no design de sua peça. Com a fabricação tradicional a abertura de furos em um bloco sólido aumenta o custo e o desperdício da peça. No entanto, no universo 3D mais espaços sem preenchimento significam menos material gasto e geralmente menos tempo de processamento.
Lembre-se de que os furos nas peças não precisam ser redondos. Com bastante frequência, uma forma de orifício elíptica, hexagonal ou de forma livre é a mais adequada ao design da peça e também a mais fácil de imprimir.
Considerando os próximos passos
A impressão 3D é uma excelente alternativa quando falamos em protótipos e em produções iniciais. No entanto quando o plano futuro é produzir em larga escala é importante pensar no projeto durante todo o ciclo de vida do produto. Isso porque como ela oferece enorme flexibilidade de design, é fácil terminar o projeto inicial, sem considerar como as peças serão fabricadas futuramente.
Com base em nossos exemplos no início deste conteúdo, um número crescente de empresas está considerando a utilização da impressão 3D adequada para peças industriais. No entanto muitas delas passarão para usinagem, moldagem ou fundição conforme os volumes de produção aumentam. Portanto quando cria-se alternativas que não são aplicadas aos futuros processos produtivos isso pode acarretar retrabalho e perda de dinheiro.
Então tente sempre integrar a tecnologia 3D a todos os processos necessários para a produção, analisando logo no início todo o ciclo de vida do produto. Isso garante uma produção sempre econômica.
Usando materiais mais baratos
A utilização da impressão 3D oferece a empresa diversas possibilidades de escolher entre diferentes tipos de filamentos. Você pode reduzir os custos de material graças a uma escolha mais em conta. Mas lembre-se sempre que a sua aplicação deve ser levada em consideração durante a definição da matéria prima.
Todos esses materiais são diferentes e possuem propriedades específicas. Você terá que encontrar o melhor material para o seu projeto. Por exemplo, para algumas aplicações você pode utilizar o ABS que é um tipo de filamento com menor custo, no entanto, para outros o mais indicado é o PLA ou o PETG por causa de suas propriedades.
Evitando o excesso das tolerâncias
Projetistas e engenheiros devem evitar o “excesso de tolerância” de suas peças pois isso pode forçá-las a serem produzidas com maior tempo e custo. Em muitos casos, exigirão operações de usinagem secundárias para atender dimensões finais extremamente precisas.
Como a impressão 3D oferece uma ampla possibilidade de configuração das peças, criar protótipos com dimensões e encaixes mais precisos não é algo dispendioso. Isso também faz com que ajustes nas peças já finalizadas não sejam tão necessários, economizando tempo e custos com pós-processamento.
Olhando para o quadro geral da impressão 3D para reduzir os custos
Com o projeto 3D bem dimensionado você tem uma grande possibilidade de diminuição de quantidade de peças perdidas, redução de peso e maior integridade estrutural, menores custos de montagem e outros recursos que não são possíveis nos projetos tradicionais.
Além disso, lembre-se de que alguns acessórios, moldes e outros tipos de ferramentas não são necessários na impressão 3D. Assim você elimina custos que podem não estar diretamente associados ao preço individual. Concentrar-se apenas no valor da peça impressa, em vez da funcionalidade do produto e na “visão geral” pode assustar um pouco. Mas muito além disso pode fazer com que você perca oportunidades gerais de otimização na fabricação.
Com a diminuição dos custos de produção, otimização dos processos, e todas as outras métricas citadas, fica mais fácil atingir os objetivos do seu projeto. Portanto esperamos que este conteúdo tenha ajudado você a enxergar com mais clareza os benefícios da impressão 3D para reduzir os custos dos processos industriais.
Agora que você já aprendeu a como utilizar a impressão 3D para reduzir os custos dos seus processos, que tal conhecer 10 possibilidades com a impressão 3D?