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Jun 09, 2023

Tese de bacharelado encomendada pela iFactory3D confirma a viabilidade financeira das impressoras 3D de correia em comparação com as impressoras 3D cartesianas

A start-up alemã iFactory3D encomendou e supervisionou uma tese de bacharelado sobre “Viabilidade econômica e aplicabilidade de impressoras de correia 3D para produção em série em empresas de manufatura”. em agosto

A start-up alemã iFactory3D encomendou e supervisionou uma tese de bacharelado sobre “Viabilidade econômica e aplicabilidade de impressoras de correia 3D para produção em série em empresas de manufatura”.

Em agosto de 2022, a tese foi encaminhada para o programa de graduação WIM em Engenharia e Gestão Industrial da Universidade de Ciências Aplicadas de Düsseldorf. A tese investiga a rentabilidade económica e a viabilidade das impressoras 3D de correia em comparação com as tradicionais impressoras 3D cartesianas FFF/FDM. Um cálculo de eficiência econômica foi realizado para determinar a taxa horária da máquina utilizando cinco componentes de amostra a serem incorporados (um ângulo do motor, uma carcaça, um duto de cabos, um anel e uma palmilha).

“Devido à automação associada a ela, uma impressora de correia 3D pode reduzir significativamente os custos de fabricação e competir com a tecnologia de moldagem por injeção. Assim, para as PME e os empresários individuais, vale a pena utilizar a tecnologia de impressão 3D na produção em lote. O iFactory3D traz a produção serial automatizada para a manufatura aditiva”, disse Artur Steffen, CEO da iFactory3D.

Que resultados foram obtidos com a tese?

A tese descobriu que as despesas variáveis ​​​​com a impressora 3D de correia (iFactory3D One Pro) foram consideradas mais baratas em todos os casos em comparação com uma impressora 3D FDM/FFF padrão (Ultimaker S3/S5). Todos os cinco componentes de amostra podem ser desenvolvidos a um preço unitário mais baixo, empregando uma impressora de correia 3D. Devido ao ângulo de impressão de 45°, a impressão em correia 3D requer um mínimo de material e estruturas complexas podem ser impressas sem a necessidade de estruturas de suporte. O comprimento irrestrito do espaço de instalação é um benefício adicional da impressora de correia 3D. Enquanto eram necessários dois modelos cartesianos para imprimir os componentes, a impressora de correia 3D era capaz de lidar com todas as dimensões dos componentes selecionados e produzir peças inteiras, sem parar. Como a impressora de correia 3D pode operar por semanas e produzir continuamente, ela reduz despesas extras com pessoal e longas esperas – observa a tese.

A alta economia por componente para uma peça maior, como o duto de cabos, é causada pelo fato de que, ao contrário do S3 ou mesmo do S5 maior da Ultimaker, os 1,50 m necessários podem ser impressos constantemente em uma única peça com o One Pro. Como uma correia transportadora é usada no lugar de uma base de impressão rígida e, portanto, limitada, não há restrição às dimensões no eixo z. O duto de cabos, por outro lado, foi dividido em oito partes para o espaço de montagem S3 e precisou ser impresso em duas tiragens porque apenas quatro de cada vez podem acomodar a área de impressão. Como resultado, a S3 leva 66% mais tempo para imprimir. O necessário reinício do processo de impressão aumenta o custo de produção em horas de trabalho. No geral, o custo unitário da peça maior impressa na S3 é cerca de 3,5 vezes maior que o da impressora de correia 3D One Pro.

Ao gerar grandes quantidades de pequenos componentes impressos em uma impressora cartesiana, como um anel (espaçador) ou ângulo de motor, os objetos devem ser retirados manualmente da plataforma de construção após 30 ou 50 peças impressas, respectivamente, quando o painel de construção estiver em plena capacidade . Com a impressora de correia 3D em constante funcionamento, esta etapa é excluída, economizando custos de pessoal. Devido à economia de custos variáveis, o One Pro sempre atinge um nível em que os custos totais de produção são menores. Os custos fixos globais foram cerca de 9% mais baixos com a Ultimaker S3, o que satisfaz a pequena diferença de preço nos custos de aquisição. No entanto, devido à redução das despesas operacionais – tanto com funcionários quanto com eletricidade – e ao menor consumo de materiais, o uso de uma impressora de correia se paga mais cedo ou mais tarde, com base no componente, disse o estudo.

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