Fabricação aditivaA fabricação aditiva refere-se a uma classe de processos de produção em que uma parte é construída por adição de camadas de material sobre outras. Esses processos são inerentemente diferentes dos processos subtrativos ou processos de consolidação.

Processos subtrativos, como fresagem, torneamento ou furos, utilizam movimentos cuidadosamente planejados da ferramenta para cortar material de uma peça de trabalho para formar a peça desejada. Processos de consolidação, como fundição ou moldagem, usam ferramentas especiais para solidificar o material na forma desejada. O processo aditivo, por outro lado, não necessita de ferramentas personalizadas ou movimentos da ferramenta planejados. Em vez disso, a peça é construída diretamente a partir de um modelo digital 3-D, criado através de Computer Aided Design (CAD).

O modelo tridimensional do CAD é convertido em muitas camadas finas e equipamentos de fabricação utilizam esses dados geométricos para construir cada camada seqüencialmente, até que a peça esteja concluída. Devido a esta abordagem, a manufatura aditiva é frequentemente chamada de fabricação em camadas, fabricação digital direta ou fabricação sólida livre.

Na fabricação sólida livre, a peça é fabricada em camadas a partir de um modelo tridimensional

Na fabricação sólida livre, a peça é fabricada em camadas a partir de um modelo tridimensional

O termo mais comum para a fabricação aditiva é a prototipagem rápida. O termo “rápido” é usado porque os processos aditivos são realizados muito mais rápido do que os processos convencionais de fabricação.

A fabricação de uma peça única pode levar apenas algumas horas ou dias, dependendo do tamanho da peça e do processo. No entanto, os processos que requerem ferramentas personalizadas, como um molde, para ser concebidos e construídos podem exigir várias semanas.

Processos subtrativos, como usinagem, podem oferecer tempos de produção mais comparáveis, mas os tempos podem aumentar substancialmente para peças altamente complexas. O termo “protótipo” é usado porque esses processos de aditivos foram inicialmente utilizados exclusivamente para fabricar protótipos. No entanto, com a melhoria das tecnologias de aditivos, esses processos são cada vez mais capaz de altos volumes de fabricação de produção.

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Esses processos aditivos têm a construção rápida como a principal vantagem. Além disso, como nenhuma ferramentas personalizada precisa ser desenvolvida, o tempo de espera na recepção de peças é bastante reduzido.

Como não são necessárias ferramentas e superfícies complexas, recursos internos podem ser colocados diretamente na construção da peça. Além disso, a complexidade de um item tem pouco efeito sobre os tempos de compilação, ao contrário de outros processos de fabricação. Em processos de moldagem e fundição, a complexidade da peça não pode afetar os tempos de ciclo, mas podem ser necessárias várias semanas para a criação do molde. Na usinagem, características complexas afetam diretamente o tempo de ciclo e podem até exigir equipamentos ou ferramentas mais caros.

Vários materiais podem ser usados na fabricação aditiva, como plásticos, metais e até papel

Vários materiais podem ser usados na fabricação aditiva, como plásticos, metais e até papel

Processos de fabricação aditiva são capazes de produzir peças em muitos tipos diferentes de materiais, como plásticos, metais, cerâmicas, compósitos e mesmo em papel com propriedades semelhantes à madeira. Além disso, alguns processos podem construir peças a partir de vários materiais e distribuir o material baseado na localização da peça.

Outros processos convencionais não são muito rentáveis para produções de baixo volume por causa de altos custos iniciais, devido à ferramentas personalizadas e tempos de preparação. Já a fabricação aditiva requer uma configuração mínima e constroi uma peça diretamente a partir do modelo CAD, permitindo baixos custos para produções de baixo volume.

Com todas essas vantagens, a fabricação digital ainda não vai substituir os processos de fabricação convencionais como maquinagem, moldagem, fundição, mas pode ser aplicada em situações específicas.