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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
Slide 9
Prototipagem Rápida
Slide 10
Prototipagem Rápida
Slide 11
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
Slide 15
Prototipagem Rápida
Slide 16
Prototipagem Rápida
Fundição e estampagem utilizando
modelo em estereolitografia.
Slide 17
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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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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Prototipagem Rápida