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Impressão 3D na indústria

Os avanços recentes dessa tecnologia criada há cerca de 30 anos, conhecida como manufatura aditiva, prototipagem rápida e impressão 3D, a tornaram mais prática, versátil, produtiva e acessível em todo o mundo. Somente nos três primeiros meses de 2014 foram produzidos 26.800 equipamentos no mundo, sendo 95% destinados à indústria, porém a tecnologia está ganhando força no mercado de consumo, contou Achilles Arbex, gerente-geral no Brasil da The Association for Manufacturing Technology (EUA) – AMT, com base em informações divulgadas pela Canalys. “A flexibilidade é a grande revolução, um exemplo é a possibilidade de fazer geometrias complexas”, disse. Especialistas dizem que até 2020 a maioria das residências terá uma impressora 3D.

De acordo com Rafael Vidal Aroca, docente do Departamento de Engenharia Mecânica da Universidade Federal de São Carlos – Ufscar, em 2014 e 2015 diversas patentes relacionadas à impressão 3D estão expirando e entrando em domínio público, o que torna possível a produção de vários modelos diferenciados com custo menor.

Na indústria brasileira, a impressão 3D já é utilizada, porém de forma modesta. Algumas companhias a usam para desenvolver protótipos visuais e funcionais e peças e ainda para auxiliar no desenvolvimento de moldes de areia para fundição. Para o professor Aroca, a popularização no País é o passo inicial para seu uso mais intenso, começando nas empresas, universidades e centros de pesquisa, depois em escolas e lares.

Jorge Vicente Lopes da Silva, coordenador da Divisão de Tecnologias Tridimensionais do Centro de Tecnologia da Informação Renato Archer – CTI, disse que ainda faltam conhecimento e acesso à tecnologia nas empresas de menor porte, mesmo com a grande divulgação da mídia nos últimos anos. “No CTI temos colaborado com a indústria e a difusão tecnológica da impressão 3D desde 1997”, destacou Silva.

Enquanto isso, no exterior, é aplicada em setores de alta tecnologia, como na indústria espacial, militar e aeronáutica. “Como é muito difícil produzir e manter estoque de peças de certos modelos de aviões, há projetos de grandes companhias para estruturar a impressão no centro de manutenção”, citou o docente da Ufscar. “Uma grande empresa aeronáutica está construindo uma impressora de grandes proporções, do tamanho de um galpão, para impressão de grandes peças e partes de aviões.”

Nos outros países são mais usuais impressoras que trabalham, além do polímero, com metal e outros materiais, como os usados em órteses, próteses, ossos, partes do crânio e ferramentas para apoio a cirurgias. A medicina tem se beneficiado cada vez mais com a impressão 3D, que permite a produção de peças específicas para cada paciente. No Brasil, o CTI desenvolve tecnologias para a área médica desde 2000 e, a partir de 2009, começou a receber recursos do Ministério da Saúde.

Ainda no exterior, segundo Aroca, já há projeto da gadget printer, uma impressora 3D para operar com plásticos, metais, semicondutores e outros materiais, que, em conjunto, formam um aparelho eletrônico funcional. Informou ainda que estão em desenvolvimento equipamentos que imprimem objetos diretamente a partir dos pellets, com custo cerca de 20 vezes menor que o valor do material hoje comercializado, que é enrolado na forma de filamentos processados por indústrias plásticas. “Hoje uma das maiores críticas é o custo do material”, afirmou o professor. “No futuro, espera-se que seja possível imprimir um telefone celular; embora isso ainda esteja longe de acontecer, as pesquisas já estão em andamento.”

Com o amadurecimento do sistema e dos materiais e a redução do valor, a utilização tende a aumentar muito, migrando para diversas áreas, da indústria à residência. Marcos Ribeiro Pereira-Barretto, professor doutor do Departamento de Engenharia Mecatrônica e de Sistemas Mecânicos da Universidade de São Paulo, acrescentou que, além do custo, outra grande limitação é o tempo de produção. “Ainda não dá usar uma impressora 3D para grandes quantidades porque é muito mais caro e demora mais que uma injetora, por exemplo, porém já há progresso, uma vez que antes o valor de impressão de uma caixa do tamanho de um celular custava mais de R$ 4 mil e hoje, cerca de R$ 100,00”, contou. “A impressão dessa mesma caixa ainda leva umas duas horas, enquanto uma injetora fabricaria alguns milhares no mesmo tempo.” Outro gargalo é o valor dos equipamentos, porém Aroca informou que hoje é possível comprar máquinas com resolução  de 0,1 mm por cerca de R$ 4 mil.

Os processos de impressão 3D são simples do ponto de vista conceitual, segundo Silva. “Trata-se da construção automática de peças físicas pela adição de camadas de materiais, tendo como base um modelo virtual em um computador, com a mínima intervenção humana e sobretudo com complexidade geométrica impensável no passado”, disse o pesquisador do CTI. “Existem uns 40 processos de impressão 3D comercialmente disponíveis, cada um deles com seus materiais específicos.”

O docente da Ufscar completou que a manufatura aditiva ainda não produz peças tão resistentes quanto as produzidas pela subtrativa, mas informou que uma peça feita em impressora 3D tem cerca de 40 a 60% da resistência de seu material original e, em alguns processos, há grande economia de material. “Além disso, existem detalhes internos que a manufatura subtrativa não proporciona e, nesse caso, a manufatura aditiva é a melhor solução.”

Os especialistas dizem que o objetivo da impressão 3D na indústria é acelerar o processo de desenvolvimento de produtos com qualidade, atendendo os requisitos de um mercado cada dia mais exigente e competitivo. Ela criará novas oportunidades para projetistas, operadores,
técnicos especializados em manutenção, desenhistas para projetos de peças, fabricantes e fornecedores de materiais e instrutores para profissionalização da mão de obra. “Para alta tecnologia, requerem-se profissionais experientes e bem qualificados, e os treinamentos movimentam a economia”, destacou o gerente da AMT Brasil. “Há espaço para todos os processos na indústria de bens de consumo e capital, sem exceção. Lembrando que não há evolução sem inovação.”

Leia o artigo que Mario Winterstein, diretor de desenvolvimento de negócios da The Association For Manufacturing Technology – AMT (EUA), escreveu exclusivamente para NEI sobre a impressão 3D no mundo. Para ele, as possibilidades da manufatura aditiva limitam-se apenas à mente humana.


O impacto da impressão 3D na manufatura

27, novembro, 2014 Deixar um comentário

A impressão 3D está para a manufatura o que a primeira viagem à Lua foi para o desenvolvimento da tecnologia aeroespacial e demais tecnologias, incluindo telecomunicações, eletrônica e óptica. Na impressão 3D também o importante não é o destino, mas a jornada. É o que se cria no caminho para alcançar um objetivo, que beneficiará muitas outras áreas.

A tecnologia básica da impressão 3D já existe há algum tempo. Mas somente agora, com o grande desenvolvimento de software e modelos matemáticos em três dimensões, é que a impressão 3D aplicada à manufatura de componentes metálicos e funcionais está mostrando seu real potencial.

Hoje em dia a indústria de protótipos e de moldes para fundição e indústria plástica já fazem bom uso da tecnologia, não só sob o ponto de visto tecnológico, mas também sob o ponto de vista da justificativa financeira e operacional. Por outro lado, estamos no limiar das aplicações da impressão 3D. Formas geométricas complexas, projetos de peças com cavidades internas, montagens intrincadas e muitas outras se tornaram possíveis, o que era inalcançável com os métodos convencionais de usinagem. A manufatura aditiva, em contraposição à manufatura subtrativa, cria possibilidades somente limitadas por nossa imaginação.

Até agora, no mundo da manufatura convencional, evoluímos com boa velocidade, mas ainda reagindo às limitações do estímulo do mercado. Quando os engenheiros de software no Silicon Valley se cansaram de desenvolver programas de realidade virtual e se dedicaram a criar objetos tangíveis e concretos, usando o conhecimento de software acumulado por todos esses anos, eles abriram um portal inusitado ao tomar uma posição pró-ativa. Não só isso, eles “popularizaram” a manufatura. Explico. Hoje pode se comprar uma máquina de impressão 3D por US$ 1,200 e produzir peças de plástico na mesa da sua cozinha. O que antes só se fazia no chão de fábrica com toda a infraestrutura necessária, hoje pode ser feito em qualquer lugar, com um mínimo de recursos e custo bem reduzido. Faz parte da produção por demanda pontual e da customização em massa. Ao considerar as possibilidades da impressão 3D, devemos manter nossa mente bem aberta, pois as oportunidades são ilimitadas.

Na IMTS 2014, em setembro nos Estados Unidos, a presença da impressão 3D estava por todo lado. De moldes de fundição em areia até a produção de componentes médicos e de carro elétrico, que foi todo manufaturado e montado nos seis dias da feira e saiu andando pelo recinto de exposições e nas ruas de Chicago. Durante o evento também surgiram as primeiras máquinas hibridas, isto é, combinando manufatura subtrativa (com arranque de material) com a manufatura aditiva, criando um meio de produção integrada de alta eficácia e, ao mesmo tempo, de total flexibilidade. A mesma ênfase foi dada à impressão 3D e às máquinas híbridas durante a Jimtof de 30 de outubro a 4 de novembro, em Tóquio.

A impressão 3D é parte de uma nova era na indústria de manufatura em nível mundial. Essa fase que estamos vivendo está focada em criar meios de produção que visam ao aumento de produtividade, barateiam o custo total da manufatura e tornam possível produzir bens de uma maneira que não era possível alguns anos atrás. Os Estados Unidos estão se tornando rapidamente o lugar de custo de produção total de bens duráveis de alta tecnologia mais barato do planeta. Mais barato que qualquer outro país com mão de obra mais barata, inclusive a China. Um outro fator que possibilita esse feito é a inovação criada no país de novos materiais, incluindo fibra de carbono e novas ligas metálicas de alta resistência; processos de manufatura, como de extrusão a frio, arremesso de material e liga, fotopolimerização contida, impregnação de fibra de carvão, fusão de pó e deposição por meio de energia direcionada; criação de processos de ultra alta precisão; e processamento de big data.

Um dos mitos que estão sendo criados é que a automação industrial e a impressão 3D criariam desemprego. Nada mais longe da verdade. Esse mesmo mito, que se mostrou equivocado, foi criado no advento do Comando Numérico (NC e CNC), da robótica. O fato é que, a cada robô implantado, foram criados cinco empregos adicionais para manter a eficiência da implementação da automação e dos serviços necessários para garantir sua sustentabilidade. Por sinal, os empregos criados garantem um salário mais alto, pois se necessita de mão de obra especializada para viabilizar essa sustentabilidade.

A nossa geração é deveras privilegiada em poder assistir ao desenvolvimento do uso do computador, automação inteligente, meios de comunicação cada vez mais sofisticados, miniaturizados e personalizados;  internet e agora da Internet das Coisas e impressão 3D.

Crédito

Artigo escrito por Mario Winterstein, diretor de desenvolvimento de negócios da The Association For Manufacturing Technology (EUA) – AMT.


Indústria de metal precisa sofrer mudanças radicais, revela pesquisa

As empresas do setor de metais com maior desenvolvimento serão aquelas que aplicarem mudanças radicais nos negócios. É o que aponta pesquisa realizada pela KPMG nomeada “Perspectivas globais para o setor de metais”. A publicação traça panorama e examina tendências e oportunidades em novos mercados com base em entrevistas realizadas com executivos de vários países.

O levantamento também revela que, enquanto entre 2004 e 2008 a consolidação da indústria siderúrgica foi um dos principais motores nas atividades de fusões e aquisições do setor de metais, desde o início de 2012 o mercado sofre desaceleração. “Em parte, isso ocorre porque as organizações de aço estão mais preocupadas com a otimização de custos e com a gestão de carteira de ativos já existentes”, disse Charles Krieck, sócio líder de Indústrias Diversificadas da KPMG no Brasil. “Aqueles que souberem reduzir seus custos, criar produtos e entrar em mercados em desenvolvimento conseguirão vantagem competitiva para sobreviver às turbulências.”

KPMG

O estudo conclui que a indústria de metais deve focar em quatro itens principais: pensar na vantagem competitiva a longo prazo, aprimorar a cadeia de suprimentos, focar em novos mercados e produtos e criar parcerias.

“O ano de 2013 provavelmente será lembrado como período de mudanças fundamentais para o setor. Os mercados com crescimento lento na Europa devem focar na reestruturação e corte de custos, enquanto os países emergentes da Ásia, América Latina e África devem aumentar seus investimentos, visto que ainda há bastante espaço para a modernização das indústrias”, afirmou Krieck.

Para visualizar o estudo completo, clique aqui.


EUA investem US$ 200 mi na criação de novos institutos de inovação industrial

Os Estados Unidos terão mais três institutos de inovação industrial, que receberão no início US$ 200 milhões, sendo incorporados à Rede Nacional de Inovação Industrial, mencionada pelo presidente Barack Obama na apresentação do orçamento federal para 2014. A rede será composta por quase duas dezenas de institutos, que somam US$ 1 bilhão, com o objetivo unir universidades e outras instituições de ensino superior às agências federais na criação e implementação de inovações.

Dos três novos institutos, dois serão liderados pelo Departamento de Defesa, dedicados à inovação em design e manufatura digital e manufatura em metais leves e modernos. O terceiro, a cargo do Departamento de Energia, lidará com manufatura da nova geração de eletrônica de potência para investigar novas fontes de energia.

A expectativa do governo é de que os institutos sejam fábricas escolas, que permitam a educação e o treinamento de estudantes e operários, proporcionando que empresas, principalmente pequenas, tenham acesso à tecnologia de ponta pra desenvolver produtos e processos.

Além do financiamento federal, espera-se que os governos locais também apliquem recursos nos projetos. Cada instituto deverá atuar como um núcleo local, fazendo a ponte entre pesquisa e desenvolvimento de produto em sua área geográfica de atuação. A intenção é de que, ao longo prazo, os institutos deixem de depender de verba pública e tornem-se sustentáveis.

Fonte: Inovação Unicamp.


Wurth amplia linha de negócios com metal

A multinacional alemã Wurth expande atuação no mercado nacional com a abertura de uma nova área de negócios: a Metal Puro. A empresa já atua no segmento por meio de produtos e serviços oferecidos pela divisão Metal, que atende metalúrgicas e demais empresas do setor. A diferença está na forma de abordagem de ambas. A Metal é focada na manutenção em indústrias e grandes construções. Já a Metal Puro trabalha com a produção de uma linha de produtos acabados.

“A Metal Puro foi criada para segmentar a atuação da companhia e trabalhar com uma nova linha de produtos, focada nos clientes que trabalham com transformação, corte e furo, solda e montagem do metal”, explicou José Castellon, diretor da nova divisão.

A nova área de negócios terá inicialmente cerca de 100 produtos específicos comercializados no País, sendo 85 importados e 15 nacionais. A projeção é chegar até o final do ano com cerca de 300 itens. Os produtos atenderão as empresas que atuam com acabamento, instalação e manutenção do metal, as que fabricam carrocerias, baús refrigerados, reboques, estruturas metálicas, portões automáticos e esquadrias de alumínio, além das empresas de usinagem e caldeiraria.


ZF investe em nova planta e expansão da fábrica em Sorocaba

Até 2016, a ZF aplicará R$ 532 milhões em seus negócios no Brasil. Em 2013, será inaugurada uma nova fábrica em Sorocaba (SP) da unidade de negócios componentes de metal-borracha e plástico, que será responsável pelo processo de vulcanização de borracha, adesivação e injeção de plásticos. O investimento é de R$ 15 milhões em área construída de 6.500 m2, que contará com 150 funcionários.

“Com a introdução do programa Inovar-Auto em 2012, as montadoras deverão investir no conteúdo nacional de seus veículos leves e pesados. Com a série de investimentos, vamos aumentar a nossa participação no mercado automotivo brasileiro. Acreditamos na retomada de produção e vendas em 2013”, disse João Lopes, diretor da ZF Services e Marketing América do Sul.

Parte do investimento, em 2012 a empresa apresentou a sua nova linha de montagem das transmissões para veículos da linha média em Sorocaba. O índice de nacionalização dos produtos tem previsão de chegar a 60% já no próximo ano, sendo a capacidade produtiva de cerca de 45 mil transmissões por ano. A Ecolite, de seis velocidades, destina-se a ônibus. Também é produzida a versão automatizada, a ASTronic Lite. Já a Ecomid é uma transmissão manual de nove velocidades para caminhões.

Ainda faz parte do investimento um centro de desenvolvimento de protótipos dentro da planta de Sorocaba, que foi construído em área de cerca de mil metros quadrados.


Setor de transformação de alumínio deve crescer 4,8% em 2012

A projeção da Associação Brasileira do Alumínio – ABAL é de que o consumo interno de produtos transformados a partir desse metal aumente 4,8% neste ano, atingindo 1.521,8 mil toneladas. Ainda de acordo com a entidade, o consumo nacional dessa produção em 2011 foi de 1.451,7 mil toneladas, que corresponde a crescimento de 8,2% em relação ao volume registrado em 2010. O resultado confirma o bom desempenho dos principais setores transformadores do metal, com destaque para o de fios e cabos, que apresentou aumento de 58,7%.

As exportações da indústria brasileira – alumínio primário e ligas, produtos transformados, bauxita, alumina e sucata de alumínioem 2011 cresceram 14,2% em relação a 2010, totalizando US$ 4,5 bilhões. As importações também aumentaram 41,7%, chegando a US$ 1,7 bilhão. Em volume, as exportações somaram 654,7 mil toneladas em 2011, registrando queda de 13,2% com relação a 2010. Já as importações aumentaram 53%.