Tradicionalmente, fabricantes produzem ferramentas Jigs & Fixtures em metal, tanto de forma interna ou terceirizada. Dependendo do esforço aplicado na peça, no entanto, não é necessário produzir essas ferramentas em metal pois atualmente já é possível produzir gabaritos com impressora 3D.
Os insumos para impressão 3D tem evoluído significativamente, com um número de materiais funcionais adequadas para impressão 3D de gabaritos e dispositivos. Fabricantes ao redor do mundo têm usado esses materiais para repor dispositivos de metal em operações automatizadas de usinagem, linhas de montagem de eletrônicos, fundições, e outras instalações de produção.
Conheça exemplos reais de dispositivos e gabaritos com impressora 3D
Listamos sete exemplos específicos de ferramentas e gabaritos que podem ser impressos em 3D para ter uma ideia de como começar a implementar impressão 3D na sua linha de produção.
1) INSERTOS DE GARRAS MACIAS PARA TORNOS
Os insertos de garras macias são personalizados para combinar com a geometria única de uma peça específica, permitindo a fixação de peças mais complexas e evitando o estrago de peças metálicas ou plásticas mais macias. A impressão 3D funciona bem para produzir insertos de garras macias devido à velocidade de construção e ao baixo custo de fabricação para lidar com formas complexas.
2) GUIAS DE FURAÇÃO
Guias de furação ajudam a evitar que uma broca se desvie ou divague, mantendo as exigências de tolerância angular e cilíndrica.
As buchas de guia de furação vêm em variedades com encaixe de pressão ou rosca e podem ser compradas de fornecedores industriais como a McMaster-Carr. Buchas que foram projetadas especificamente para uso em plásticos funcionam melhor para gabaritos impressos em 3D.
Use as diretrizes de tolerância do nosso Relatório Oficial de Encaixes de Engenharia para determinar o dimensionamento correto dos furos para encaixe por pressão.
3) AFERIDORES DE DECISÃO
Uma simples verificação de tolerância usando um modelo ou aferidor pode ajudar rapidamente um inspetor de controle de qualidade a determinar se uma peça funcionará para seu uso final. Aferidores para decidir se serão ou não impressos em 3D são úteis quando a função de peças bem-sucedidas é determinada por pequenas diferenças de forma e dimensão, e essas dimensões não podem ser avaliadas com facilidade ou rapidez usando paquímetros, micrômetros ou outras ferramentas de metrologia padrão, como no caso de peças de borracha complexas.
Aferidores de decisão são uma maneira rápida e de baixo custo para ajudar a implementar verificações de controle de qualidade adicionais para uma linha de montagem ou fabricação.
DICA – Em determinadas aplicações, os aferidores podem se desgastar com o tempo, levando a falhas no Controle de Qualidade. Devido ao seu baixo custo e facilidade de fabricação, os aferidores impressos em 3D podem ser facilmente reimpressos e substituídos de acordo com um cronograma predeterminado ou conforme necessário, para evitar a variação de qualidade dos aferidores desgastados. Isto é mais pronunciado quando as partes que estão em contato com o aferidor são metais duros.
4) GABARITOS DE MONTAGEM
Para muitos produtos, conectar peças e adicionar fixadores para criar subconjuntos ou conjuntos completos é a parte mais trabalhosa do processo. Gabaritos de montagem específicos para peças de impressão 3D reduzem os tempos de ciclo, aprimoram o fluxo de trabalho ergonômico para os técnicos de montagem e melhoram a consistência entre as unidades de produção.
5) GABARITOS DE DESMONTAGEM
Por outro lado, a desmontagem é necessária para examinar um produto que tenha falhado na inspeção, corrigir um erro ou acessar um dispositivo para recondicionamento e reparo. O uso de um gabarito de desmontagem torna esse processo mais rápido e reduz o risco de quebra. Por exemplo, separar um gabinete com ajustes de encaixe exige que cada um dos encaixes seja aberto simultaneamente para evitar danos às peças.
6) GABARITOS DE COLAGEM
O uso de gabaritos e dispositivos impressos em 3D para operações de colagem é atraente porque seu baixo custo torna a substituição regular associada ao seu uso muito mais aceitável.
DICA – O revestimento de um gabarito de colagem com um agente removedor facilitará a limpeza de qualquer adesivo solidificado que possa ter sido derramado no gabarito.
7) GABARITOS PARA ROTULAGEM, MARCAÇÃO E MASCARAMENTO
Gabaritos impressos com impressora 3D são úteis para aplicações de baixa força; por exemplo, garantir que um rótulo seja colocado exatamente no mesmo local em várias unidades ou mascarar uma área para marcação.
Usando materiais flexíveis para impressão 3D, um modelo de máscara pode ser projetado para combinar perfeitamente com a superfície da peça. Para aplicações em que é necessário um modelo mais rígido, materiais mais resistentes funciona bem.
PEÇAS DE REPOSIÇÃO
Embora não sejam dispositivos ou gabaritos reais, as peças substitutas são comumente usadas para testar dispositivos ou gabaritos antes das peças de produção finais, para que as linhas de fabricação e montagem fiquem preparadas mais rapidamente, eliminando as distorções do processo antes que as pressões da produção sejam implementadas. As peças substitutas permitem a validação do processo de fabricação com impressões 3D de baixo custo, em vez de arriscar componentes delicados de alto valor, como conjuntos eletrônicos.
A impressão 3D funcionam bem para peças de reposição, devido à sua alta precisão dimensional, e capacidade de replicar recursos finos relevantes para resolver aspectos de fabricação ou usabilidade. Além disso, como as peças impressas em 3D podem ser altamente isotrópicas, elas se comportam de maneira mais semelhante às peças moldadas por injeção.
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Imagens: Cortesia Formlabs
