Os Institutos de pesquisa e empresas da Baixa Saxônia, na Alemanha, estão desenvolvendo em conjunto uma impressora 3D que pode produzir componentes de aço pesando de várias toneladas. Comparada à fundição, a impressão 3D economiza recursos: os pesquisadores partem do princípio de que é necessário significativamente menos material.
Caixas de transmissão de navios de grande porte são única, portanto requer moldes feitos especialmente. Se os componentes forem fabricados de maneira aditiva, ou seja, impressos em vez de moldados, as formas individuais não serão necessárias. O peso das peças individuais também pode ser reduzido, pois diferentes modelos são possíveis na impressão e na fundição. A caixa de engrenagens de aço produzida na impressora 3D deve, pesar no máximo 10 toneladas – se for fundida, atinge um peso de 13 toneladas.
É necessária uma enorme câmara de impressão para fabricar as peças pesadas da caixa de engrenagens. O interior da impressora 3D, que institutos de pesquisa e empresas desejam desenvolver juntos, tem seis metros de comprimento, três metros de largura e um metro e meio de altura. Isso torna a impressora quase do tamanho de um contêiner de carga.
Ao imprimir as peças da carcaça em aço, os pesquisadores da Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) confiam na soldagem a arco assistida por laser. Nesse processo de fabricação aditivo, o fio de aço é fundido e soldado camada por camada. O objetivo da pesquisa é aplicar até cinco quilos de aço por hora.
Para garantir a qualidade dos componentes, os engenheiros do Instituto de Produção Integrada de Hannover (IPH) estão desenvolvendo tecnologia de medição em linha. Isso permite que os erros sejam identificados e corrigidos durante a impressão. Para isso, o processo de impressão é monitorado continuamente; se necessário, os parâmetros de impressão são ajustados automaticamente no processo. Por exemplo, se muito material foi aplicado em uma etapa, menos poderá ser aplicado na próxima etapa ou vice-versa. Como parte do material ainda está quente durante a impressão e parte já esfriou, a deformação do material pode resultar em deformação à medida que esfria. “Este é um obstáculo que queremos superar”, diz Ake Kriwall, que no IPH, juntamente com o engenheiro de projeto Dominik Melcher, é responsável pelo desenvolvimento da tecnologia de medição.
Além do IPH, outras quatro empresas e institutos estão envolvidos no projeto de pesquisa. O projeto é gerenciado pela REINTJES GmbH, fabricante de equipamentos de transmissão marítimos que planeja integrar a impressão 3D na fabricação de produtos de grande porte. A EILHAUER Maschinenbau GmbH assumiu a construção da planta da impressora XXL 3D, a Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) trabalha na soldagem a arco assistida a laser e a TEWISS – Technik und Wissen GmbH é responsável pela construção e controle do cabeçote de impressão.
Foto-crédito: REINTJES GmbH
