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.: claudio.damaso@daimler.com

Slide 2

Prototipagem Rápida

Agradecimentos

RobtecRobtec

• Sergio Oberlander

• Pablo Elenter

• Ariel Lijtenstein

• Luiz Fernando Dompieri

• Orlando Guida

• Henri D. Vedove

• Equipe de trabalho

Slide 3

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.

Slide 4

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.

Slide 5

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:

Slide 6

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

Slide 7

Prototipagem Rápida

Software Magic’s - 3D Lightyear >Catia > FTP > Microcomputador > WinSLA Build Station

Slide 8

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.

Slide 12

Prototipagem Rápida

Fatores de sucesso com Plano de Manutenção.

Parada; 3600;

8%

Em trabalho;

43000; 92%

Slide 13

Prototipagem Rápida

Aplicações do processo de estereolitografia.

Slide 14

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

Slide 18

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

Slide 19

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

Slide 20

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

Slide 21

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

Slide 22

Prototipagem Rápida

Outros trabalhos realizados em parceria utilizando

processo SLS com diferentes materiais.

Transformando Oportunidade de melhoria em

Fator de Sucesso.

Slide 23

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

Slide 24

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

Slide 25

Prototipagem Rápida

Slide 26

Prototipagem Rápida

Slide 27

Prototipagem Rápida

Slide 28

Prototipagem Rápida

Slide 29

Prototipagem Rápida