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Jul 11, 2023

O que é DED e por que você deveria usá-lo? Parte um

Por: Robert Bowerman Robert Bowerman é consultor de tecnologia da Autodesk na

Por: Robert Bowerman

Robert Bowerman é consultor de tecnologia da Autodesk na área de manufatura aditiva, trabalhando com equipes de desenvolvimento, parceiros industriais e fornecedores de hardware para democratizar a manufatura aditiva e híbrida de metal por meio da criação de fluxos de trabalho de software integrados, acessíveis e fáceis de usar.

O que é DED e por que você deveria usá-lo? Parte um

Embora você provavelmente esteja familiarizado com o Fused Filament Fabrication (FFF) e talvez o Power Bed Fusion, seja de plástico ou metal, há uma chance de você estar menos familiarizado com o Directed Energy Deposition (DED). Com uma base de usuários crescente, um aumento no hardware acessível e uma infinidade de aplicativos, você deve se preocupar com essa tecnologia e com o que ela pode oferecer à cadeia de suprimentos de manufatura.

O que é DED?

DED é um processo de manufatura aditiva de metal, pelo qual o metal fundido é depositado seletivamente, em camadas, para construir componentes totalmente densos. Você pode ter ouvido falar de WAAM (Wire Arc Additive Manufacturing), LMD (Laser Metal Deposition), LENS (Laser Engineered Net Shape), DMD (Directed Metal Deposition) ou algum outro acrônimo, mas não se confunda, eles geralmente são apenas nomes proprietários que os fabricantes de equipamentos usam para diferenciar suas ofertas. Embora existam muitos nomes, a tecnologia tem apenas algumas variações.

Em geral, um sistema DED requer três componentes principais; um manipulador, para controlar onde o metal é depositado, uma alimentação de material e uma fonte de energia para derreter esse material. O manipulador geralmente tem a forma de um pórtico CNC ou de um robô. O material será em forma de fio ou pó e a fonte de energia é um laser ou um arco elétrico (feixes de elétrons também podem ser usados, mas são menos comuns devido ao seu custo).

Em comparação com outros processos AM de metal, as taxas de deposição mais altas do DED permitiram que o processo produzisse componentes em escala maior (geralmente 1m +), a compensação para esse nível de produtividade é a resolução da peça. No entanto, com o advento do novo hardware DED, estamos começando a ver uma amplitude maior no que é possível com a tecnologia e, em alguns casos, rivalizando com o detalhe que pode ser alcançado por um sistema de leito de pó.

As taxas de deposição mais altas do processo podem resultar em menor precisão geométrica, resolução de recursos e textura de superfície, portanto, os componentes produzidos por DED são frequentemente usinados após a deposição para obter um acabamento final. Essa necessidade de usinagem e a relativa facilidade de integração da tecnologia em plataformas de fresamento existentes levaram ao surgimento de máquinas híbridas (ou seja, uma máquina com capacidades aditivas e subtrativas). Freqüentemente, essas máquinas compreendem mais de 3 eixos, abrindo assim uma infinidade de oportunidades para depositar material além das restrições convencionais de camadas planares.

Quais são os benefícios da impressão multi-eixo?

Muitas impressoras 3D de plástico de baixo custo têm uma configuração de 3 eixos. Provando ser acessíveis, confiáveis ​​e com muitas opções de fatiamento de software disponíveis, as impressoras de 3 eixos floresceram. No entanto, esse sucesso também limitou a capacidade de impressão 3D; estruturas de suporte são necessárias para permitir a impressão de superfícies salientes, as peças só podem ser construídas em superfícies planas e não em geometria pré-existente, superfícies curvas voltadas para cima sofrem com o efeito de escalonamento. Com o advento de novos sistemas de impressão 3D e a crescente popularidade da integração de cabeçotes de deposição em fresadoras CNC e braços robóticos, uma gama de novas possibilidades de impressão está sendo disponibilizada e a tecnologia DED tem feito uso de caminhos de ferramentas multieixos por algum tempo.

Por que DED?

Muitos dos benefícios gerais de AM também são válidos para DED, mas por que as empresas estão realmente interessadas na tecnologia hoje e quais são as oportunidades futuras que ela oferece?

Na Autodesk, trabalhamos com vários usuários finais em todo o setor na última década. Como muitos aditivos de metal, inicialmente, a maioria das aplicações pertencia ao setor aeroespacial e, nos anos subsequentes, vimos isso se expandir para marinha, petróleo e gás, moldagem/ferramentas, defesa e indústria pesada. Embora as aplicações, ligas e tamanhos de peças variem, nesses setores, a maioria dos casos de negócios pode ser resumida em duas áreas principais, mantendo ou aumentando a vantagem competitiva e melhorando as credenciais de sustentabilidade, sem dúvida, nessa ordem de prioridade.