O fabrico aditivo alia-se à indústria 4.0: a igus torna inteligentes os tribocomponentes impressos em 3D

Ainda hoje, as peças impressas em 3D e resistentes ao desgaste da igus apresentam, muitas vezes, a mesma duração de vida que as peças originais. Agora, a igus dá um passo além e torna os componentes impressos inteligentes. Fabricados em filamentos para impressão, alertam quando em sobrecarga e comunicam as suas necessidades de manutenção. A característica especial: pela primeira vez, os sensores são diretamente ‘impressos’ nas peças. Consequentemente, não só permitem prazos de entrega muito curtos e custos baixos, como também proporcionam opções úteis para a Indústria 4.0.

Fabrico Aditivo e Indústria 4.0 - dois temas que estão a mudar a indústria para sempre. Os engenheiros da igus conseguiram agora combinar ambos numa única etapa de produção: pela primeira vez, os sensores são impressos no tribocomponente fabricado aditivamente usando vários materiais para impressão. “Conseguimos agora um avanço significativo com o casquilho inteligente impressa em 3D”, afirma Tom Krause, Gestor da Divisão de Fabrico Aditivo na igus. “Desta forma, a manutenção preditiva também é possível para peças especiais de forma económica.” Muito antes de haver uma falha, o componente inteligente impresso em 3D sinaliza a substituição iminente. Também pode detetar a sobrecarga parando de imediato a aplicação e evitando mais danos no casquilho e em todo o sistema.

Desde 2016 que a igus tem vindo a desenvolver componentes resistentes ao desgaste para calhas articuladas, casquilhos deslizantes e guias lineares. No início, os casquilhos eram fabricados a partir do iglidur I3 num processo de sinterização a laser e o componente inteligente foi subsequentemente introduzido numa segunda etapa de processamento.

Contudo, neste caso, a produção de peças especiais inteligentes em pequenas quantidades é complexa e dispendiosa, uma vez que o processo é especificamente concebido para cada componente. Utilizando um novo processo, os engenheiros da igus são agora capazes de produzir peças inteligentes e resistentes ao desgaste numa única etapa de trabalho.

Nenhuma etapa de processamento adicional é necessária e as peças especiais inteligentes resistentes ao desgaste podem ser produzidas de forma económica a partir de 5 dias úteis. A camada de sensor é aplicada aos componentes, que serão submetidas a carga. Os componentes resistentes ao desgaste com sensores integrados são criados utilizando impressão multimaterial. Os componentes são fabricados com filamentos iglidur I150 ou iglidur I180 e um material de impressão 3D especialmente desenvolvido para condução elétrica que se liga bem com o tribofilamento.

Atualmente, são possíveis duas áreas de aplicação: se o material condutor de eletricidade estiver localizado entre as camadas sujeitas ao desgaste, pode também alertar quanto a uma sobrecarga. Porque, se a carga muda, a resistência elétrica também muda. A máquina pode ser parada e evitar assim danos subsequentes. Para determinar os limites de carga, o casquilho deve ser calibrado em conformidade.

Se, por outro lado, a pista condutora estiver embutida na superfície deslizante, o desgaste pode ser medido através da alteração da resistência. A manutenção preditiva é possível com o componente impresso em 3D. O tribocomponente isento de lubrificação e manutenção alerta aquando da necessidade de ser substituído, evitando tempos de paragem do sistema e permitindo que a manutenção seja planeada com antecedência.

Se os componentes impressos em 3D forem também utilizados na fase de pré-série, os dados de desgaste ou de carga recolhidos fornecem informações adicionais sobre a duração de vida do componente na aplicação. Isto torna mais fácil de adaptar e otimizar o processo de desenvolvimento.

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