A LFAM agora representa um nicho de mercado em rápido crescimento, com demanda crescente de vários setores, como aeroespacial, marítimo, arquitetura e design. A Caracol está entre os primeiros e mais renomados fornecedores de tecnologia de sistemas de manufatura aditiva baseados em pastilhas compostas de grande formato.
A qualidade representa um dos maiores desafios para as tecnologias AM – garantir consistentemente o desempenho funcional necessário e um alto nível de precisão nos produtos finais é crucial para permitir a adoção dessas tecnologias, especialmente para aplicações avançadas e altamente regulamentadas. O monitoramento contínuo das variáveis do processo, status da máquina e condições do ambiente de trabalho (por exemplo, temperatura e umidade) contribuem para garantir estabilidade, repetibilidade e eficiência do ciclo de produção.
A Caracol tem trabalhado assiduamente para introduzir esta tecnologia em seus sistemas Heron AM, proporcionando o mais alto grau de confiabilidade e repetibilidade para seu processo. Os sistemas de monitoramento geralmente detectam possíveis ameaças e comportamentos inesperados, problemas de desempenho ou problemas de não conformidade de forma totalmente automatizada, por meio de uma ampla gama de sensores instalados no maquinário.
Usando algoritmos e explorando o aprendizado de máquina, os dados são extraídos, armazenados e exibidos por meio de visualizações perspicazes em tempo real. As funções automáticas de detecção e sinalização estabelecem a base para ajustes em linha dos parâmetros do processo. A modificação automática ocorre durante o processo de impressão, para mitigar ou corrigir o defeito em si e assim evitar a geração de eventuais desperdícios de produção ou não conformidades.
Além disso, o impacto positivo dos sistemas de monitoramento e controle, integrados às impressoras 3D industriais, resulta em significativa otimização dos recursos empregados no processo. A redução dos custos relacionados à ‘má qualidade‘ leva a menos desperdício, ao mesmo tempo em que reduz o uso de matérias-primas, as horas necessárias de máquinas e homens e o tempo gasto na inspeção e pós-produção de peças defeituosas.
Nesse cenário, a Caracol atuou no RAMICOS – Sistema de Controle Inteligente para Sistema Robótico de Fabricação Aditiva em Grande Escala, projeto financiado pelo Ministério do Desenvolvimento Econômico da Itália. Através da colaboração com o MADE Competence Center e o Politecnico di Milano, a empresa pretende atingir vários objetivos até o final de 2023.
Os principais objetivos para a companhia são: identificar problemas comuns que ocorrem durante o processo de impressão de sistemas robóticos LFAM, definir e caracterizar os defeitos relacionados gerados que afetam o deposição do material extrudado; identificando os tipos de sensores e sua correta colocação, coletar os dados apropriados do monitoramento e controle do processo; realização de uma sessão experimental para mitigar os riscos relacionados com questões de qualidade de materiais, no que diz respeito a polímeros reforçados com fibras e novos materiais; e identificar um sistema de coleta e análise de dados para detectar e rastrear anomalias, ao mesmo tempo em que fornece insights para apoiar a tomada de decisões.
Para a fase de execução do projeto, o sistema LFAM Heron AM da Caracol foi equipado com cerca de dez sensores para rastrear diferentes parâmetros, incluindo consumo elétrico do sistema e de seus componentes, temperatura e umidade do ambiente de trabalho, temperatura de extrusão, possíveis choques e vibrações na extrusora, a energia consumida pelo motor da rosca da extrusora e muito mais. Com o registro de todos esses sinais e coleta de dados, foi gerado um gêmeo digital do componente impresso – permitindo a identificação das áreas afetadas por problemas de deposição de material. Além disso, a Caracol desenvolveu algoritmos de aprendizado de máquina para identificação automática de defeitos e geração de alarmes.
A utilização de tais ferramentas pode impactar positivamente os processos fabris e as empresas de diversas formas. Antes de mais nada ao facilitar o trabalho dos operadores como apoio à tomada de decisão, auxilia as funções dos departamentos de qualidade e manutenção identificando rapidamente a causa raiz dos problemas e ajuda a prever o uso de recursos para produção como o consumo de energia pelos gerentes operacionais .
A conclusão deste projeto abriu uma fase de novos desenvolvimentos para a Caracol. A empresa deseja implementar essas soluções inteligentes de impressão 3D para garantir que os clientes possam se beneficiar de serem prontamente notificados sobre quaisquer problemas de impressão ocorridos e implementar ações corretivas automatizadas. O objetivo final da Caracol é sempre garantir a melhor qualidade dos componentes impressos, minimizando custos e maximizando a eficiência do processo. Para saber mais sobre a companhia acesse o site.
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