Tudo o que deve saber sobre Prototipagem de metais

Necessita de prototipagem em metal para testar a funcionalidade e a compatibilidade mecânica das suas peças antes da produção em massa? Este blogue apresenta-lhe principalmente as questões relacionadas com os protótipos metálicos nos aspectos da definição, aplicação, materiais, vantagens e processos.

O que é um protótipo metálico?

O protótipo é uma maquete ou um esboço das peças que se pretende fabricar em grandes lotes. São construídos antes do início do fabrico efetivo para testar e aprovar o fabrico da peça. Dependendo das aplicações e da natureza da sua atividade, pode utilizar diferentes materiais para desenvolver protótipos.

Os protótipos são produzidos utilizando técnicas de fabrico de metais, tais como Maquinação CNC. Podem ser fabricados a partir de alumínioO metal é normalmente utilizado para protótipos de pré-produção e os protótipos avançados de metal podem imitar de perto as peças finais maquinadas. O metal é normalmente utilizado para protótipos de pré-produção e os protótipos avançados de metal podem imitar de perto as peças finais maquinadas. Os metais são utilizados pelas suas diferentes caraterísticas e razões estéticas.

Quais são os metais utilizados na prototipagem?

O metal é considerado o melhor para a criação de protótipos devido à sua melhor estética, ao facto de imitar de perto a peça real e de ser fácil de passar à produção. Os tipos de metais abaixo mencionados são os melhores para a criação de protótipos.

• Ligas de alumínio
• Ligas de aço inoxidável
• Inconel
• Hastelloy
• Metais preciosos (ouro e prata)
• Níquel
• Magnésio
• Ligas de titânio
• Ligas de cobalto
• Ligas de cobre
• Aços para ferramentas

Em alguns casos, são utilizados na prototipagem tipos de materiais diferentes dos do produto final. Por exemplo, a fundição de alumínio destina-se ao fabrico e a liga de alumínio A380 é escolhida para o fabrico, pelo que, para este fabrico, os protótipos seriam provavelmente diferentes. Nestes casos, é necessário avaliar e comparar as caraterísticas mecânicas e térmicas de ambos os materiais para determinar a melhor forma de correlacionar estes dois materiais para testar os resultados finais.

O alumínio e os aços são os materiais mais utilizados na prototipagem de metais. No entanto, o titânio, o cobre, o magnésio e outros metais são também utilizados em métodos de prototipagem específicos. Os fabricantes de peças maquinadas estão agora a utilizar o magnésio para prototipagem devido à sua condutividade térmica, baixa densidade de peso e resistência.

Quais são as vantagens da prototipagem em metal?

A prototipagem metálica pode proporcionar uma vantagem competitiva a muitas indústrias que procuram uma execução rápida com peças perfeitas e precisas. A prototipagem de metais fornece objectos tridimensionais utilizando tecnologia avançada de maquinagem CNC através de ficheiros de desenho CAD. Estes protótipos metálicos podem ser fabricados de diferentes formas, consoante os componentes e as aplicações. Algumas das principais vantagens dos protótipos metálicos são mencionadas de seguida.

Custo do material

A principal vantagem da utilização da prototipagem metálica é o facto de se poder escolher uma vasta gama de materiais. A empresa de fabrico de protótipos pode ajudá-lo a escolher o melhor material a utilizar com a ajuda da equipa de conceção para determinar o tipo adequado com base na aplicação e utilização. Por exemplo, se estiver a produzir peças utilizando um processo de fundição sob pressão de alta pressão, os especialistas podem ajudá-lo a selecionar uma opção de alumínio adequada para o processo. Se o processo for CNC, podem ser utilizados materiais diferentes.

Capacidades

Os metais são utilizados na prototipagem devido às suas capacidades incomparáveis, como a resistência ao calor, a versatilidade, a elevada resistência, a relação custo-eficácia, a imitação aproximada do produto real, os desafios de fabrico semelhantes, a facilidade de movimentação na produção em massa e a melhor estética. Estas capacidades tornaram-nas a escolha de diferentes indústrias como a aeronáutica, a automóvel, a marítima e as aplicações industriais.

Velocidade

Uma das principais vantagens da prototipagem em metal é a rapidez. A prototipagem em metal produz resultados muito mais rápidos do que os materiais normais. Esta vantagem depende da capacidade do fornecedor e da rapidez com que este pode concluir o projeto de prototipagem.

Testes melhorados

O principal objetivo de ter o protótipo pronto em primeiro lugar é ter a oportunidade de o modificar de acordo com as necessidades da aplicação antes de as peças entrarem em produção final. Através da prototipagem em metal, o designer do produto tem a oportunidade de verificar e avaliar o acabamento, o encaixe e a função da peça antes da produção em série.

Implementação da mudança

Outra vantagem da prototipagem metálica é a avaliação precoce e rápida do projeto, que o ajuda a fazer o seu produto correto, reduz qualquer deformação e os riscos do produto a jusante. A prototipagem em metal torna a revisão mais fácil de implementar.

Onde devo ir para fazer protótipos de metal em pequena escala?

A resposta definitiva à sua pergunta é DEK. Dispomos de tecnologia de prototipagem em metal de classe mundial que nos permite prestar serviços da melhor qualidade, independentemente da dimensão do seu projeto de prototipagem em metal. Podemos lidar com peças com espessuras de .001 a .032 para uma variedade de indústrias. A nossa equipa está repleta de experiência na área da prototipagem em metal, com avanços em sistemas de maquinação de última geração. Todo o nosso trabalho é normalizado com certificações específicas como ASTM, ANSI, AWS, QS, ISO e RoHS. O nosso principal objetivo continua a ser o mesmo: controlo de qualidade rigoroso, entrega atempada e trabalho dentro de um orçamento.

Se necessita de uma prototipagem em pequena escala, a DEK está ao seu lado. Terá os seus protótipos na sua mão numa questão de dias. A empresa não está limitada pela quantidade e complexidade dos seus projectos, acreditamos na entrega de valores independentemente da dimensão do projeto.

Que processos são utilizados para a prototipagem de metais?

A prototipagem de metal é o processo em que as peças são desenvolvidas para produzir um modo de funcionamento em grande quantidade. Este processo testa a funcionalidade e as limitações do protótipo metálico. Existem muitos processos para criar protótipos metálicos, alguns dos quais são mencionados de seguida.

Impressão 3D

Impressão 3D é um processo relativamente novo em comparação com outros processos de prototipagem de metal e é também conhecido como fabrico aditivo. A impressora na impressão 3D é controlada por um sistema computorizado e recebe o desenho 3D como entrada e fornece o produto 3D como resultado.

A tecnologia tem evoluído ao longo do tempo e, juntamente com o metal, muitos outros materiais podem ser prototipados utilizando a impressão 3D. Este processo é popular para a prototipagem rápida de metal porque é eficiente em termos de recursos e não são necessárias ferramentas nas linhas de produção. A impressão 3D também utiliza pouca mão de obra e gera um desperdício mínimo.

Fundição por cera perdida

Este é outro processo de criação de protótipos metálicos. É também um processo de fundição de metal. O processo de criação de protótipos começa com a criação de um padrão de cera que se assemelha ao desenho do protótipo e, em seguida, é fundido num material cerâmico para dar a forma pretendida a partir do padrão. De seguida, é aquecido para que a cera derreta do molde de fundição. Na fundição normal, o metal fundido é vertido para o molde e, quando arrefece e solidifica, o molde cerâmico é depois fundido para obter os protótipos metálicos e, em seguida, é feito o acabamento. As vantagens da fundição de investimento são semelhantes às dos moldes de madeira soltos, juntamente com uma tolerância mais fina e um melhor acabamento.

Fundição em areia

Neste método de prototipagem de metal, é criado um molde de areia, que é a forma mais económica e rápida de produzir um molde. Neste processo, do início ao fim, um protótipo pode ser feito em 2-4 semanas. O molde em areia é especialmente constituído com os componentes corretos, pelo que deve possuir as caraterísticas necessárias para a fundição de metal. Ou seja, deve manter a sua forma, não ficar demasiado húmida e dar um bom acabamento. A areia é colocada à volta do padrão de madeira para criar um molde que é utilizado para a prototipagem de metais.

Fundição em areia para a prototipagem rápida de metais é bem conhecido e tem um baixo custo de produção. Este processo é relativamente fácil de ajustar o padrão e pode ser utilizado na fundição de novo, se necessário. A utilização do método de fundição em areia facilitou a criação de um protótipo a partir do material, tal como o produto final, reduzindo as etapas de desenvolvimento adicionais.

Porquê escolher a prototipagem em metal?

A principal razão subjacente à utilização de protótipos metálicos prende-se com o facto de a maioria dos outros materiais não proporcionar a funcionalidade mecânica e química real do metal. Além disso, podem não ter a dimensão adequada para o objeto e ter caraterísticas micro ou nano. No entanto, podem ser utilizados para fins de marketing, brainstorming e apresentação numa conferência.

Os protótipos metálicos apresentam as seguintes caraterísticas importantes

• Melhor estética
• Melhorar a mecânica ou a função
• Resultados de testes mais próximos da vida real
• Desafios de fabrico num material semelhante
• Fácil de movimentar na produção
• Económico em comparação com o plástico em várias aplicações

Se estiver a criar produtos finais através de Maquinação CNCSe o plástico for um material barato, a prototipagem em metal é a única opção para obter protótipos claros e que imitem de perto os seus projectos CNC. O plástico é barato devido à sua capacidade de obter estruturas complexas através de moldes e fundição, o que não significa necessariamente que a matéria-prima para a sua prototipagem em plástico não seja cara.

Porquê fazer um protótipo de metal em vez de um protótipo de plástico?

Por vezes, os engenheiros criam protótipos de plástico para os componentes que serão produzidos a partir do metal. Estes protótipos não têm qualquer função operacional ou mecânica, pelo que não necessitam de possuir caraterísticas como a resistência, a condutividade e a ductilidade. Se as caraterísticas do material do protótipo não forem importantes, é compreensível que se criem protótipos a partir de materiais baratos e facilmente disponíveis, sendo o plástico, em muitos casos, o material mais facilmente disponível e também o mais barato.

Mas algumas aplicações requerem protótipos especiais funcionais, híbridos e de pré-produção que precisam de desempenhar um determinado papel, o que requer caraterísticas materiais. O metal é frequentemente considerado como o melhor para essas caraterísticas. A criação de protótipos em metal é também benéfica a longo prazo e económica. Se os protótipos forem eventualmente produzidos em massa, é fácil transformar protótipos de metal em produtos acabados de metal. Pelo contrário, o protótipo de plástico não é fácil de transformar na produção final de metal.

Estas são algumas das vantagens importantes da prototipagem em metal:

• Testes exactos
• Melhor estética e aparência
• Melhor desempenho mecânico e funcional
• Maior probabilidade de interesse do investidor
• Os protótipos metálicos são mais fáceis de passar à produção

Que indústrias podem ser utilizadas em protótipos metálicos?

A prototipagem metálica permite aos engenheiros construir um protótipo para o testar e efetuar quaisquer alterações necessárias às especificações do cliente, o que ajuda a evitar o desperdício de dinheiro e recursos. Os fabricantes de peças maquinadas fornecem serviços de prototipagem metálica utilizando a maquinagem CNC para obter os resultados mais realistas e testar a peça antes da produção final. Várias indústrias dependem da prototipagem de metais. Seguem-se alguns exemplos de indústrias que utilizam a prototipagem de metais.

Automóvel

Com a ajuda da prototipagem em metal, a indústria automóvel reduz o seu tempo de execução e diminui o custo global, poupando milhões de dólares anualmente. Utilizando a prototipagem em metal, é possível criar uma peça através de uma máquina que imita de perto o produto final em termos de geometria e propriedades do material. Os processos de desenvolvimento de produtos da indústria automóvel são extremamente rigorosos, pelo que estes protótipos metálicos ajudam a permitir a realização de alguns testes antes da utilização de ferramentas, o que os ajuda a tomar a decisão certa. Isto não só valida o projeto, como também dá a ideia de que avançar com a produção é ou não a coisa certa a fazer.

Produtos de consumo

Esta indústria utiliza a prototipagem de metais produzida por maquinagem, o que conduz a produtos da melhor qualidade para os seus clientes. DEK preocupa-se muito com a satisfação dos seus clientes através dos seus produtos sustentáveis e de alta qualidade.

Aeroespacial e aviação

Tal como a indústria automóvel, esta indústria também depende da prototipagem em metal das peças utilizadas em diferentes aplicações, muitas destas peças têm detalhes intrincados. Mas, no caso da indústria aeroespacial, há certos factores que entram em jogo. Em primeiro lugar, nesta indústria, o volume da encomenda é menor do que na indústria automóvel. O que torna a maquinagem mais económica em comparação com as ferramentas complexas e o investimento fixo do fabrico. Em segundo lugar, as geometrias únicas e complexas dos produtos e os requisitos materiais da indústria aeroespacial não são fáceis de processar tradicionalmente. As peças dos motores a jato que são produzidas a partir da superliga de níquel-crómio de resistência ultra elevada Inconel são um exemplo disso.

Para a prototipagem de metal, pode confiar na DEK, na nossa equipa de engenheiros especializados e nas tecnologias avançadas de maquinação para lhe fornecer os melhores protótipos de metal que lhe mostram a perfeição do seu produto final. Visite o nosso sítio Web ou contacte a nossa equipa de apoio hoje mesmo para começar.

Qual é o melhor método para realizar os seus protótipos em metal?

Existem muitos métodos para criar protótipos de metal, mas o mais adequado é a maquinagem CNC. Vamos descobrir porquê!

A maquinagem CNC é uma forma bastante acessível de criar protótipos de metal e utiliza sinais de computador para guiar a ferramenta de corte de metal, que remove com precisão e exatidão o material do metal e altera o seu design e forma para uma estrutura desejável. A maquinagem CNC é útil porque um ficheiro de desenho CAD pode ser facilmente utilizado para fazer alterações entre protótipos e pode tornar a sua prototipagem eficiente.

Através da maquinagem CNC, é fácil duplicar e distribuir o design dos protótipos. Este processo de criação de protótipos metálicos é também compatível com uma série de metais. Uma determinada gama de protótipos de alumínio pode oferecer o melhor valor e maquinabilidade se for criada por maquinagem CNC. Os protótipos de maquinagem CNC são económicos porque não necessitam de ferramentas adicionais e não têm uma quantidade mínima de encomenda. 4 eixos e Maquinação CNC de 5 eixos proporcionam uma flexibilidade excecional na produção de protótipos com estruturas complexas e caraterísticas pormenorizadas. Assim, o CNC oferece baixo custo, vasta seleção de materiais e liberdade de design.

Que dados devo fornecer se precisar de um protótipo em metal?

Somos capazes de criar protótipos de metal de qualquer tipo e liga que necessite, mas temos de compreender por que motivo procura um material específico, por que razão utiliza esse material específico nos seus projectos. O conhecimento completo das suas aplicações e da sua atividade de fabrico permite-nos ajudar a criar protótipos metálicos exactos e precisos. Podemos apresentar orçamentos a partir de Ficheiro STL mas este ficheiro não conterá roscas, acabamentos de superfície e informações sobre tolerâncias. O metal requer um desenho de tolerância. Assim, estes dados devem estar disponíveis no momento da cotação, uma vez que afectam a tomada de decisões sobre a seleção do processo e o custo.

Que efeito terá a geometria da peça nas minhas escolhas de prototipagem em metal?

Os pontos seguintes terão efeitos na geometria, dependendo da escolha do processo de prototipagem em metal.

• Tamanho da peça
• Acabamento da superfície
• O rácio de aspeto das caraterísticas
• Paredes finas
• Arestas internas afiadas
• Exatidão

Como posso encontrar um fornecedor de protótipos de peças metálicas na China?

A China é o maior mercado de prototipagem rápida do mundo e o processo de encontrar o fornecedor certo pode ser agitado. Mas não perca a esperança. DEK é uma empresa especializada em serviços de prototipagem de metal e os nossos protótipos de metal ajudam-no a validar o design e a efetuar testes para preparar o lançamento adequado do produto e enviar o produto para a produção final. A DEK tem uma vasta experiência em prototipagem metálica e entregou com sucesso protótipos metálicos aos nossos estimados clientes generalizados. A nossa missão é fornecer os melhores e mais finos protótipos metálicos.

A DEK oferece um serviço de prototipagem em metal?

Sim, a DEK oferece prototipagem de metal e é um dos principais fornecedores de protótipos de metal especializado em maquinagem CNC, ferramentas rápidas, fundição a vácuo e fabrico de chapas. Fornecemos protótipos metálicos exactos e precisos para que tenha a oportunidade de testar e rever a funcionalidade e o design das suas peças antes da produção final em massa. A DEK ajuda-o em todas as etapas da sua produção e optimiza o seu design de acordo com as suas necessidades de produção. Com a tecnologia de produção de protótipos metálicos rápidos da DEK com uma variedade de materiais, pode ter protótipos metálicos de estruturas complexas até aos mais pequenos detalhes.