Realização de um protótipo metálico: Guia útil
O processo de fabrico de componentes em diferentes indústrias não começa imediatamente. É necessário fabricar primeiro os protótipos.
Os protótipos são uma parte crucial da fase de desenvolvimento quando se trata de fabricar protótipos metálicos. Alguns dos aspectos a considerar são apresentados no guia abaixo. Então, vamos continuar a ler.
O que é um protótipo metálico?
A prototipagem metálica consiste em criar um esboço do produto metálico, o que é feito antes de iniciar a produção. Os designers testam estes modelos e, se necessário, actualizam-nos.
A prototipagem em metal é um processo crucial na maioria das indústrias e oferece várias vantagens.
Quando escolheria o metal para a prototipagem?
Os protótipos metálicos são criados para verificar a sua funcionalidade e desempenho. É importante alinhá-los com o processo de produção.
A prototipagem metálica permite uma boa relação custo-eficácia e um desenvolvimento harmonioso que ajuda a transformar os protótipos metálicos na peça real.
Normalmente, os plásticos são escolhidos para a criação de protótipos, mas é difícil transformar plásticos em metais, pelo que é mais fácil converter modelos metálicos em peças metálicas.
Vantagens dos protótipos metálicos
Os protótipos metálicos têm múltiplas vantagens, sendo algumas delas as seguintes
- Os protótipos em metal têm uma elevada resistência. Metais como o aço inoxidável têm uma elevada dureza, o que garante uma elevada resistência ao escoamento. Estes protótipos são duradouros e podem resistir a várias condições.
- Os metais têm pontos de fusão elevados e não se degradam ao longo do tempo.
- O metal é mais barato do que o plástico quando aplicado em diferentes aplicações.
- As peças metálicas são esteticamente apelativas e também compatíveis com os métodos de acabamento.
- Os protótipos metálicos oferecem versatilidade; podem ser submetidos a uma vasta gama de processos e, por conseguinte, são compatíveis com múltiplas aplicações.
Metais comuns utilizados na prototipagem rápida
Prototipagem rápida utiliza dois dos metais mais comuns, que são o alumínio e o aço. Para além destes metais, são também utilizados outros metais como o cobre, o crómio, o magnésio e o cobre.
O titânio é um metal que oferece uma elevada resistência e densidade, bem como um elevado ponto de fusão. O alumínio também é leve e oferece uma elevada maquinabilidade. Tem ainda múltiplas vantagens que incluem escalabilidade, resistência à corrosão e elevada condutividade eléctrica e térmica.
As ligas de magnésio são também utilizadas para produção de protótipos metálicose podem ser utilizados em aplicações que requerem baixa densidade de peso e elevada condutividade térmica.
Etapas do fabrico de protótipos em metal
As etapas para a realização de protótipos metálicos são as seguintes:
- A primeira fase é a fase de conceção; é criado um esboço do modelo em papel ou no software. O software CAD é utilizado para criar a visualização dos protótipos.
- Selecionar os metais para os quais pretende mandar fabricar os protótipos; a escolha deve ser feita em função da aplicação e das propriedades de que necessita.
- Escolher o processo de fabrico com base no prazo de execução, no custo e no método de laminagem.
- Fabricar o protótipo através do processo de fabrico selecionado.
- Agora, teste e avalie se cumpre as especificações exigidas e actualize em conformidade.
Como é que se faz um protótipo de metal?
Existem diferentes processos de fabrico de protótipos metálicos, alguns dos quais são os seguintes
Maquinação CNC
Maquinação CNC utiliza o processo das máquinas CNC para o fabrico de protótipos metálicos.
As máquinas CNC utilizam um processo subtrativo de fabrico, removendo o metal e obtendo depois as formas necessárias do componente. A maquinagem CNC é compatível com metais como o alumínio, o zinco, o aço e o magnésio.
Impressão 3D
Impressão 3D é um método eficaz de fabrico de protótipos metálicos. O processo de impressão 3D é um processo aditivo que envolve o fabrico de componentes camada a camada.
Utiliza diferentes tecnologias como DMLS e SLM. Utilizando feixes de laser, podem criar camadas de peças utilizando diferentes pós metálicos. O desenho CAD contribui para a obtenção dos desenhos necessários e ajuda a obter formas complexas e caraterísticas pormenorizadas.
Fabrico de chapas metálicas
Prototipagem de chapas metálicas é utilizado para o fabrico de peças através de diferentes processos. O processo envolve o corte, a deformação e a montagem das peças de chapa metálica.
O processo utiliza placas de chapa metálica numa mesa plana para cortar as formas e obter as peças necessárias.
O processo de fabrico de chapas metálicas envolve o corte a laser, a perfuração, a dobragem e a soldadura. Pode ajudar a criar protótipos constituídos por suportes, caixas e outras peças.
Fundição de metais
O processo de fundição de metal consiste em verter metal fundido nos moldes, que têm cavidades, e criar as formas pretendidas. Uma vez solidificado o material metálico líquido, obtém-se o protótipo pretendido. É um método eficiente de produzir componentes de diferentes formas.
Extrusão de alumínio
Extrusão de alumínio permite a criação de propriedades com as matrizes, que podem produzir peças com uma forma mais longa. Estas peças são cortadas no comprimento desejado depois de serem extrudidas.
A extrusão de alumínio é maioritariamente escolhida para a produção de grandes volumes, mas também é utilizada para criar protótipos metálicos. Também são fabricadas peças como suportes, juntas e barras de metal.
Considerações sobre o fabrico de protótipos em metal
No fabrico de metal protótiposAlgumas das considerações são as seguintes:
Qualidade
A qualidade do protótipo de metal é comparada com a produção final e, por isso, é importante garantir que a qualidade do protótipo está à altura da marca. Oferece durabilidade e garante o acabamento superficial desejado.
Objetivo
O objetivo dos protótipos metálicos baseia-se nas fases de desenvolvimento do produto; cada fase tem um requisito funcional específico e caraterísticas desejadas. Esta determina a qualidade do protótipo e tem também impacto na função dos protótipos.
Complexidade da peça
As caraterísticas do protótipo e a complexidade da sua conceção têm impacto na seleção do processo. Cada processo oferece um tipo diferente de complexidade. Impressão 3D oferece um processo adequado para componentes complexos e maquinação CNC para peças com tolerância apertada.
Quantidade
As peças do protótipo de que necessita também devem ser consideradas ao selecionar o método de fabrico. Alguns processos destinam-se a um volume menor e outros a um volume elevado.
Custo/Orçamento
Ao escolher o processo de prototipagem para peças metálicas, certifique-se de que tem em conta o tempo e o dinheiro que são gastos no fabrico. Selecione o processo de protótipo de metal com base no orçamento de que dispõe.
Aplicações do protótipo metálico
Os protótipos metálicos têm várias aplicações, algumas das quais são as seguintes
Testes funcionais: Os protótipos metálicos são adequados para testar a durabilidade e as propriedades mecânicas das peças, submetendo-as a aplicações reais.
Ensaios estruturais: Os protótipos metálicos são também avaliados submetendo-os a cargas pesadas para verificar a sua capacidade de carga.
Ferramentas: Também são fabricados protótipos de ferramentas e moldes para os testar.
Conclusão
Compreender tudo sobre a prototipagem de metal é muito importante para que possa obter os componentes necessários sem defeitos quando passar à produção final.
Nós da DEK oferecem-lhe a oportunidade de criar protótipos metálicos com formas e caraterísticas complexas com um orçamento acessível. Por isso, entre em contacto connosco para pôr as mãos nestes protótipos.
FAQs
Quais são os métodos de fabrico de protótipos metálicos?
Os diferentes métodos de fabrico de protótipos metálicos são a maquinagem CNC, a impressão 3D, o fabrico de chapas metálicas e a extrusão de alumínio.
Qual é o objetivo da prototipagem em metal?
O objetivo da prototipagem de metais é criar modelos dos componentes que serão utilizados em diferentes aplicações. O teste destes protótipos ajuda a efetuar melhorias.
Que materiais são adequados para a prototipagem em metal?
Os metais adequados para a criação de protótipos de peças metálicas são o alumínio, o titânio, o cobre e o aço inoxidável.
