Ferramentaria Moderna: Mais acessível, prototipagem rápida atrai novos compradores

A evolução da tecnologia de impressão em três dimensões tem sido impressionante. Há uma década, um equipamento para operações do gênero custava dezenas de milhares de dólares. Hoje é possível encontrar no mercado modelos dos mais variados portes, capazes de produzir peças com tolerância de medidas adequada para interesses diversos. Muitos desses equipamentos apresentam custo acessível para pequenas empresas e, conforme o modelo, até mesmo para pessoas físicas.

Plástico Moderno, Modelo da Stratasys opera com multimateriais
Modelo da Stratasys opera com multimateriais

Tamanho avanço tem chamado a atenção da indústria de moldes para plásticos – sejam eles de sopro ou injeção –, potencial usuária dessa tecnologia. No início do século, prestadores de serviços adquiriam esses equipamentos e vendiam serviços para as empresas que desejavam contar com algum tipo de protótipo. Hoje, as empresas usuárias têm muito mais facilidade para contar com as máquinas instaladas em seus próprios escritórios.

Designers de peças, ferramentarias e transformadores são testemunhas dos benefícios proporcionados por essas impressoras. A economia e a agilidade propiciadas são muito atraentes. Com a melhora do desempenho dos equipamentos, as possibilidades de uso se multiplicaram. Uma aplicação bastante recente e que vem chamando a atenção é a impressão de cavidades de moldes de plástico, utilizadas para conferir o funcionamento da ferramenta em projetos pilotos ou quando o transformador necessita de lotes pequenos de peças. A estratégia proporciona agilidade e economia.

No caso de peças técnicas com design complicado, os protótipos obtidos nas dimensões desejadas para a fabricação da peça ajudam muito a corrigir possíveis erros de projeto. Nesses casos, ressalte-se, são necessários equipamentos de impressão mais sofisticados para realizar a operação. As máquinas mais simples auxiliam em outras situações. Elas, por exemplo, possibilitam que os projetistas tenham o modelo em mãos, a um custo baixo e de forma rápida, antes da aprovação do desenho.

O cenário faz os fabricantes das impressoras comemorarem o aumento nas vendas verificado nos últimos tempos e o grande potencial de negócios existente para os próximos anos. Uma das empresas que atuam por aqui é a Stratasys, com sede nos Estados Unidos e Israel e escritório de vendas no Brasil. Ela oferece ampla gama de modelos e materiais para prototipagem. A Robtec, prestadora de serviços nas tecnologias de prototipagem rápida com atuação de destaque no continente latino-americano, ampliou seu leque de atuação vendendo impressoras fabricadas pela 3D System, marca da qual é representante no Brasil.

Plástico Moderno, Renata estima para daqui a dois anos o aumento do consumo da tecnologia de impressão em três dimensões
Renata estima para daqui a dois anos o aumento do consumo da tecnologia de impressão em três dimensões

Cavidades de moldes – Utilizar cavidades de moldes impressas em 3D em ciclos de injeção oferece uma série de vantagens às empresas ligadas à indústria do plástico. “Uma única cavidade de aço pode custar dezenas ou centenas de milhares de reais e levar de uma semana a meses para ser produzida”, lembra Renata Sollero, gerente de território para o Brasil da Stratasys. A cavidade impressa em 3D, por sua vez, é produzida em questão de horas. “No caso de alguma mudança ou ajuste no projeto do produto a ser injetado, outra cavidade pode ser gerada, tornando ágil todo o processo de desenvolvimento do produto.”

Uma das aplicações está relacionada aos produtores de grandes quantidades de peças e produtos. “Essas empresas têm a opção de conferir de forma rápida e econômica o funcionamento do molde de aço que será usado futuramente para injetar as peças”, destaca Renata. Neste caso, as indústrias de plástico chegam a imprimir de dez a vinte cavidades antes de obter o formato ideal para o molde de aço.

Existem outras aplicações. Quando necessário, as peças produzidas por cavidades impressas podem ser enviadas para testes realizados por órgãos reguladores. “No Brasil, um brinquedo só pode ser fabricado depois de ter sido examinado e testado no laboratório da ABNT”, exemplifica Renata. Para submeter esse brinquedo a uma série de testes sem a impressora, é preciso montar toda a linha de produção e gerar o molde de aço.

A tecnologia também pode ser útil para fabricantes de pequenos lotes de peças. “As cavidades de moldes impressos em 3D aceitam a injeção de um determinado número de peças, variando de dez a cem unidades”, informa Renata. Dessa forma, por exemplo, se uma empresa necessita de um lote de quatrocentas unidades, em vez de usinar uma cavidade de aço, ela pode fazer quatro impressas. “Sai mais barato e é rápido”, garante.

Plástico Moderno, Dompieri indica a ProJet (abaixo) aos ferramenteiros
Dompieri indica a ProJet (abaixo) aos ferramenteiros

Outra aplicação estratégica está relacionada a uma nova demanda industrial. As empresas usuárias passam a ter a possibilidade de usar cavidades impressas em 3D para personalizar produtos. “Torna-se possível aproveitar moldes com cavidades ligeiramente diferentes, usados para criar produtos em linhas limitadas e personalizadas”, explica a profissional.

A Stratasys recomenda aos clientes o uso de impressoras 3D da linha PolyJet para a confecção dessas cavidades. Essas máquinas trabalham com índice de tolerância dimensional das peças geradas bastante adequado à operação. Os modelos oferecidos permitem a confecção de peças dos mais variados tamanhos até um metro quadrado de bandeja de impressão. O material utilizado nas cavidades é chamado de “ABS digital”. “É uma blenda que contém ABS e outros materiais cuja fórmula é obtida pelo computador conforme a necessidade dos clientes”, conta a gerente.

Em tempo: os moldes com cavidades fabricadas em impressão 3D podem ser acoplados às máquinas injetoras instaladas no mercado. Os ciclos de produção, no entanto, são mais lentos. “Quando as cavidades são feitas de aço, o resfriamento é feito de forma mais rápida. Precisamos adaptar os tempos necessários para a operação”, ressalta Renata. Para desenvolver a tecnologia necessária para a operação, a Stratasys trabalhou em colaboração com a fabricante de máquinas alemã Arburg. “Temos o conhecimento e estamos à disposição para resolver os problemas dos clientes.”

Plástico Moderno, Dompieri indica a ProJet aos ferramenteirosNo Brasil, a técnica ainda tem uso incipiente. No mundo, o setor automobilístico lidera sua utilização – em especial nas empresas de autopeças especializadas em peças e componentes pequenos e médios. Em seguida vem o segmento aeronáutico, e depois os de defesa e os fabricantes de eletrônicos, brinquedos, sapatos e produtos médicos. Renata se mostra otimista com o desenvolvimento desse mercado no país. “As ferramentarias estão começando a discutir as facilidades oferecidas pela tecnologia. Acredito que nos próximos dois anos os negócios devam evoluir bastante.”

Cavidades de moldes à parte, a Stratasys oferece equipamentos para impressão 3D dotados com todas as tecnologias disponíveis no mercado para a operação. Um nicho destacado pela gerente é o dos equipamentos mais simples, conhecidos como pessoais. Na opinião da executiva, para os projetistas de peças, eles são uma excelente opção para se inteirar com essa tecnologia. “A empresa pode comprar uma pequena máquina, com preço bastante acessível, e com o seu uso investir em equipamentos mais precisos.”

Novo perfil – A Robtec, fundada em 1994, proclama-se pioneira no Brasil em modelagem rápida. A empresa presta serviços e representa fornecedores internacionais de equipamentos voltados para várias técnicas utilizadas para a construção de peças e também de cavidades para moldes. Há seis anos, os serviços representavam 80% do faturamento da empresa. Os outros 20% vinham da venda de equipamentos para impressão 3D.

Plástico Moderno, Para Zagonel, protótipo de chuveiro fica bastante similar ao produto acabado
Para Zagonel, protótipo de chuveiro fica bastante similar ao produto acabado

“Há dois anos as impressoras pessoais começaram a surgir e a venda de máquinas ganhou espaço”, conta Luiz Fernando Dompieri, diretor-geral. “Hoje a prestação de serviços passou a representar entre 50% e 60% de nosso faturamento.” Isso não significa queda na procura por serviços. “A demanda tem se mantido constante nos últimos anos e a venda dos equipamentos tem aumentado”, explica Sergio Oberlander, sócio-fundador da Robtec.

Representante da marca multinacional 3D System, a empresa fornece os mais variados modelos. “Temos opções a partir de R$ 6 mil.” As máquinas mais sofisticadas, indicadas para uso profissional, custam a partir de R$ 60 mil. Entre os vários segmentos econômicos atendidos pela empresa, a indústria do plástico tem lugar de destaque. “Já temos várias empresas interessadas, não só para transformadores, mas também para ferramentarias e projetistas de peças.”

Para os projetistas, modelos simples já são muito bem-vindos. O diretor da Robtec ressalta a facilidade permitida pelas réplicas das peças a serem produzidas. “O manuseio dos protótipos permite uma visualização bem mais detalhada do que os desenhos feitos pelo computador.” Difícil negar. Com o objeto na mão, os projetistas conseguem avaliar sua estética e funcionalidade e fazer possíveis correções na etapa inicial do projeto com importante redução do prazo necessário para a sua execução.

Plástico Moderno, Protótipo de chuveiro fica bastante similar ao produto acabado
Protótipo de chuveiro fica bastante similar ao produto acabado

Os modelos também permitem possíveis correções de trajeto no desenvolvimento dos moldes, sejam eles de injeção ou sopro. Nesse caso, são recomendadas impressoras 3D mais sofisticadas. “Para as ferramentarias, indicamos as máquinas da linha ProJet, com elevada precisão e de fácil manuseio.” Esses modelos contam com várias características adequadas para a atividade, trabalham com tolerância dimensional bastante rígida e permitem a produção de réplicas em vários materiais plásticos. A faixa de preços se encontra entre R$ 60 mil e R$ 300 mil.

Quando o assunto é prestação de serviços, a Robtec conta com equipamentos de ponta, para fazer os protótipos com tecnologia avançada. Dois métodos de impressão 3D são os mais utilizados, o de estereolitografia e o de sinterização. O primeiro proporciona melhores qualidades superficiais e também a confecção de peças transparentes. A sinterização oferece melhores características mecânicas. Nos dois casos não existem limites de tamanho para se confeccionar uma peça. Se suas dimensões ultrapassam a capacidade dos equipamentos, são produzidos pedaços das peças, que depois são colados.

O processo de estereolitografia parte de um desenho tridimensional da peça em CAD. No equipamento adequado, esse desenho é dividido em camadas. Com a ajuda de um laser, é solidificada camada por camada do modelo, com uma resina líquida fotossensível, até que este seja totalmente construído. A resina tem características semelhantes às do polipropileno e pode gerar peças transparentes, caso necessário. Uma vez finalizada, a peça pode ser pintada, colada ou montada de acordo com o projeto apresentado.

A sinterização também começa com a divisão de um desenho tridimensional feito em CAD. Um laser sinteriza, camada por camada, um material em pó com a ajuda de um aglutinante. O pó é selecionado conforme as características desejadas. Podem ser utilizados, por exemplo, pó de náilon enriquecido ou não com carga de fibra de vidro ou materiais flexíveis.

Plástico Moderno, Spila: equipamento garantiu mais agilidade na produção dos frascos para cosméticos
Spila: equipamento garantiu mais agilidade
na produção dos frascos para cosméticos

Usuários – Responsáveis por empresas que recentemente adquiriram impressoras 3D aprovam o investimento. Uma dessas empresas é a Eletro Zagonel, fabricante de chuveiros, torneiras, luminárias e outros equipamentos elétricos. Roberto Zagonel, presidente, considerou a iniciativa muito positiva. “Consegui reduzir de meses para poucas horas o tempo levado para produzir protótipos funcionais dos produtos”, informa.

Para exemplificar, ele se lembra do lançamento da ducha Master, feito quando a empresa ainda usava prancheta. Foram necessários dois anos para avançar da fase do projeto ao protótipo. Os produtos mais recentes exigiram em torno de dois meses. “Passamos a construir vários protótipos, dando corpo a diferentes ideias de produto e diferentes engenharias. A impressora deu asas aos nossos projetistas, que puderam ser mais criativos.”

Zagonel destaca a economia feita na construção dos moldes. “Os custos de matrizaria de um novo produto podem variar de R$ 400 mil a R$ 1,5 milhão.” Sem a prototipagem 3D, a empresa tinha que recriar as matrizes até chegar ao produto com as características desejadas. “A impressora nos ajuda a consolidar o produto ainda na fase de protótipo, para não errar no chão de fábrica e ter de construir novas e caras matrizes.”

Para ele, outra vantagem está na qualidade do modelo impresso. “Uma das últimas duchas desenvolvidas contou com um protótipo tão perfeito que eu mesmo o testei na minha casa, tomando banho por vários dias em um chuveiro que, na verdade, era um protótipo.”

Plástico Moderno, Equipamento garantiu mais agilidade na produção dos frascos para cosméticos
Equipamento garantiu mais agilidade na produção dos frascos para cosméticos

A Spiltag, com 125 funcionários, tem como ponto forte o desenvolvimento de frascos para cosméticos – entre seus clientes se encontram: Jequiti, Niely, L?Oréal e outras marcas. “Adquirimos uma impressora há seis meses, é algo bem recente”, informa o diretor Luiz Carlos Spila. O modelo escolhido foi simples e de pequeno porte, o investimento necessário foi de R$ 10 mil. “Trabalhamos com frascos pequenos, no máximo de um litro.”

Spila se mostra bem feliz com o equipamento. Antes da compra, quando o cliente queria, ele providenciava um mock-up feito de acrílico. “Demorava de quinze dias a um mês e custava no mínimo R$ 1.000,00. Hoje, faço dez protótipos por semana. Com a mesma quantia dá para fazer de dez a quinze unidades.” Os clientes não precisam mais pedir o modelo. “Sempre fazemos um sem repassar o custo, passou a ser um diferencial de nossa empresa.” A satisfação é tão grande que o diretor pretende em breve adquirir outra impressora.

 

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