viii seminário de tecnologias robtec - mercedes-benz
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Prototipagem Rápida na Mercedes-Benz do Brasil.
15 Anos de parceria com a Robtec.
Cláudio R. Damaso
TM/MBW – TEP
Prototipagem Rápida por Estereolitografia
Tel.: + 55 11 4173-7998
Fax.: + 55 11 4173 7066
Cip.: B 030 MA
E-mail.: [email protected]
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Prototipagem Rápida
Agradecimentos
RobtecRobtec
• Sergio Oberlander
• Pablo Elenter
• Ariel Lijtenstein
• Luiz Fernando Dompieri
• Orlando Guida
• Henri D. Vedove
• Equipe de trabalho
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Prototipagem Rápida
O primeiro trabalho em prototipagem rápida na Mercedes-Benz ocorreu no ano de 1996 e o primeiro processo foi SLS,
onde não tivemos bons resultados devido as instabilidades no processo existentes na época.
Dessa lição aprendida resolvemos partir para Estereolitografia, onde o processo garante o dimensional das peças.
O processo de confecção de peças por prototipagem rápida surgiu nos anos 90 e consiste na obtenção de peças de forma
rápida a fim de validar projetos.
A Mercedes-Benz vem trabalhando com prototipagem rápida desde 1996 e atualmente temos consolidado, além da
obtenção rápida de peças, uma gama de pré-serie de peças sendo estas plásticas e metálicas, a partir de dispositivos
desenvolvidos utilizando-se a estereolitografia.
Este trabalho desenvolvido pela Mercedes-Benz é tão importante que tornou esta unidade da marca como referência
mundial do grupo em desenvolvimento de peças rápidas, devido a esse know-how conquistado o grupo Daimler
designou a MBB a desenvolver de projetos de veículos comerciais a serem utilizados somente em solo alemão.
O início dos trabalhos em prototipagem rápida.
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Prototipagem Rápida
RP – Características das principais Tecnologias.
• SLA - Estereolitografia
• SLS – Sinterização a laser seletivo
• FDM – Fusão por deposição de material
• 3DPrint – Impressão 3D
• LOM – Manufatura de objeto laminado
• SGC – Cura sólida na base
A gama e propriedades disponíveis estão crescendo rapidamente. Numerosos plásticos, cerâmicas,
metais que variam de aço inoxidável ao titânio, e papel tipo madeira estão disponíveis. De qualquer
maneira, numerosos processos secundários estão disponíveis para converter padrões feitos em um
processo de prototipagem rápida em materiais finais ou moldes ferramentas.
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Prototipagem Rápida
Estado físico
do material
Forma do material
sólido e
agregados
Principal tipo
de transformação
Principal agente
de transformaçãoProcessos
Liquido PolimerizarLuz de uma
freqüência
Raio laser
lâmpada
SLA
SGC
LOM
SLS
3DP
FDM
Sólido
Folha
Gás inerte
+ aglomerante
Um ou mais
componentes
em pó
Separar e unir
Fundir e solidificar
Absorção e união
Aquecer, extrudar
e sinterizar
Luz de uma
freqüência
Resistência
elétrica
Fio Fundir e solidificar
Raio laser
Critério de escolha para compra de uma máquina de prototipagem rápida:
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Prototipagem Rápida
Critério de escolha para compra de uma máquina de prototipagem rápida:
FDM 3D Print LOM SLASLS
Pesquisa realizada entre 1996 e 1998 com mais de 12 sistemas.
SLA 3500
X = 350 mm Y = 350 mm
Z = 350 mm
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Prototipagem Rápida
Software Magic’s - 3D Lightyear >Catia > FTP > Microcomputador > WinSLA Build Station
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Prototipagem Rápida
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Prototipagem Rápida
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Prototipagem Rápida
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Prototipagem Rápida
Valores
6584 86
153185
355
145
207
172
131110 110
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011
39000;
80%
9532; 20%
Total 1.803
Quantidade peças confeccionadas. Quantidade em horas de uso.
8546; 60%
5810; 40%
Sem plano de manutenção
25000;
88%
3312; 12%
Com plano de manutenção
Fatores de sucesso com Plano de Manutenção.
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Prototipagem Rápida
Fatores de sucesso com Plano de Manutenção.
Parada; 3600;
8%
Em trabalho;
43000; 92%
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Prototipagem Rápida
Aplicações do processo de estereolitografia.
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Prototipagem Rápida
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Prototipagem Rápida
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Prototipagem Rápida
Fundição e estampagem utilizando
modelo em estereolitografia.
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Prototipagem Rápida
Processo de fundição em alumínio.
Por vias normais de 90 a 120 dias
Com a prototipagem rápida 20 dias
Por vias normais de 30 a 45 dias
Processo de estampagemCom a prototipagem rápida 7 a 12 dias
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Prototipagem Rápida
Processo de Fundição Rápida - “Quick Casting”.
Modelo em SLA é construído substituindo o modelo em “Isopor”
Vias normais: 90 a 120 dias
PR.: 15 dias
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Prototipagem Rápida
Processo de fundição Rápida.
Uma semana a partir do arquivo 3D.
4 dias a partir da peça em SLA.
3º Trabalho em fundição de material ferroso utilizando a Prototipagem Rápida
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Prototipagem Rápida
1º Trabalho em fundição de material não ferroso utilizando a Prototipagem Rápida
Processo de fundição Rápida.
InVision™
SR 3-D Printer
Peça brutaPeça acabada
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Prototipagem Rápida
Tecnologias do grupo Daimler.
3D Print; 8; 17%
FDM; 11; 23%
LOM; 3; 6%
SLA; 18; 37%
SLS; 8; 17%
Estados Unidos;
28; 58%
Alemanha; 18;
38%
Canadá; 1; 2%
Brasil; 1; 2%
48
29
3
2
3
11
Total
3D Systems
EOS
Z Corp
Helisys
Stratasys
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Prototipagem Rápida
Outros trabalhos realizados em parceria utilizando
processo SLS com diferentes materiais.
Transformando Oportunidade de melhoria em
Fator de Sucesso.
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Prototipagem Rápida
Peças confeccionadas
SLA = SL7811-ABS
SLS = Durafom Flex – Duraform GF
3DPrint = InVision™
Total: 450 peças
Tecnologias
81 Kg de resina
243 Kg de Duraform Flex
125 Kg de Duraform GF
SLS; 368;
82%
SLA; 82;
18%
3D Print; 1;
0%
Matéria-prima
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Slide 24
Prototipagem Rápida
Devido a demanda e exigência dos nossos clientes foi identificada a necessidade
de aumento de produção de peças, conjuntos e dispositivos a serem
confeccionados em prototipagem rápida, com aquisição de uma nova tecnologia
de obtenção de peças tridimensionais.
SLS
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Prototipagem Rápida
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Prototipagem Rápida
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Prototipagem Rápida
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Prototipagem Rápida
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Slide 29
Prototipagem Rápida