Por um lado, os parceiros do futureAM centraram-se na integração da cadeia de valor digital e física desde os pedidos recebidos até ao componente metálico acabado e impresso em 3D e, por outro, em dar um salto para uma nova geração tecnológica de fabrico aditivo. A plataforma digital Virtual Lab desempenha um papel importante nisto, visto que reúne as competências de forma digital e faz com que todo o processo de fabrico aditivo seja transparente para todos os parceiros envolvidos. “Estamos agora no limiar da implementação industrial”, diz Christian Tenbrock, chefe de grupo do Instituto Fraunhofer de Tecnologia Laser ILT e diretor do projeto futureAM. “A experiência que adquirimos juntos deve ser agora transferida para a aplicação industrial”.
Um importante desafio para o futureAM foi a interação entre todos os participantes, alguns dos quais cobrem áreas muito diferentes de toda a cadeia de processos. O Virtual Lab, uma plataforma digital que assegura o intercâmbio de informação através de todas as áreas de tarefas e intervenientes do fabrico, demonstrou o seu valor. Neste contexto, o Instituto Fraunhofer de Tecnologias de Produção Aditiva IAPT desenvolveu várias ferramentas de software para a conceção de componentes aditivos. Desta forma, criou ferramentas de simulação baseadas na web para o fabrico aditivo de metais, ferramentas que também podem ser utilizadas pelos principiantes.
Imagem 2: Conceção de componentes utilizando simulações multifísicas para gerar modelos 3D prontos para a produção no Fraunhofer IAPT, Hamburgo. Foto: Fraunhofer.
No âmbito da atividade ‘Materiais’, o Instituto Fraunhofer de Tecnologia de Materiais IWS, de Dresden, investigou que materiais podem ser combinados entre si num componente e que problemas surgem no processo. Entre outras coisas, os investigadores de Dresden ocuparam-se de ampliar o espetro aplicável de materiais de alta temperatura processáveis adicionalmente e investigaram como podem ser combinados numa conceção multimaterial.
A interação da deposição de material por laser (LMD) e da inteligência artificial (IA) deu um resultado emocionante: graças à análise de processos apoiada pela IA, o instituto pôde analisar uma ampla gama de fatores de influência e otimizar o processo de fabrico. O Fraunhofer IWS demonstra quão bem o processo já funciona utilizando componentes multimateriais de níquel e alumínio. Segundo os requisitos dos componentes, os investigadores adicionam um terceiro ou quarto elemento para adaptar rigorosamente as propriedades à respetiva aplicação.
Os cientistas do Instituto Fraunhofer de Aachen, desenvolveram um sistema de demonstração construído por um fabricante de máquinas. Trata-se de um sistema para a impressão em 3D de componentes à escala XXL. Por exemplo, um componente de demonstração para as futuras gerações de motores Rolls-Royce poderá ser fabricado com fusão de leito de pó laser (LPBF) graças ao grande volume de construção (1000 mm x 800 mm x 400 mm) e a um novo sistema de máquina com um sistema ótico móvel. Foram conseguidos sucessos semelhantes com a deposição de material por laser de extrema velocidade (EHLA), que agora também se pode utilizar para produzir componentes 3D. O novo processo desenvolvido permite velocidades de deposição extremamente rápidas com alta resolução de detalhes.
Projeto de vanguarda Fraunhofer ‘futureAM - Next Generation Additive Manufacturing’
Com a criação do futureAM, a Fraunhofer-Gesellschaft está a avançar sistematicamente no desenvolvimento do fabrico aditivo de componentes metálicos. Os seguintes institutos participaram numa associação estratégica de projetos no campo do fabrico aditivo:
www.intermetal.pt
InterMETAL - Informação profissional para a indústria metalomecânica portuguesa