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Tesla supostamente usa moldes de areia impressos em 3D para 'gigacasting' de peças automotivas grandes

Uma peça automotiva impressa em areia usando jato de aglutinante (Fonte da imagem: ExOne)
Uma peça automotiva impressa em areia usando jato de aglutinante (Fonte da imagem: ExOne)
Fontes familiarizadas com os planos de produção da Tesla revelaram que a empresa está trabalhando no uso de jato de aglutinante, uma técnica especial de impressão 3D, para criar os moldes de areia necessários para seu processo de "gigacasting", em que uma peça grande e complexa, como a parte inferior da carroceria, é fundida como uma única peça de metal. O uso da impressão 3D no projeto dos moldes resultaria em uma fração do custo e do tempo, além de possibilitar projetos mais complexos.

Qualquer pessoa minimamente familiarizada com a tecnologia de impressão 3D conhece seu maior apelo: a capacidade de projetar e criar protótipos de várias iterações de uma peça rapidamente e a baixo custo. Parece que a Tesla, conhecida por sua abordagem inovadora para solucionar desafios de produção, não ficou cega a essas vantagens. Recentemente, informamos sobre seu novo processo de "gigacastingque envolve a fundição de peças automotivas grandes e complexas em uma única peça, em vez de estampá-las e montá-las em várias etapas complexas e caras. As informações reveladas pelas fontes por trás dessa notícia também detalham os desafios da implementação do novo processo, e parece que a impressão 3D está no centro da solução.

Fonte da imagem: ExOne
Fonte da imagem: ExOne

O motivo pelo qual os fabricantes evitam fundir peças grandes é que os moldes de areia necessários são proibitivamente caros para serem desenvolvidos, custando até US$ 4 milhões cada, e cada modificação acrescenta mais US$ 100.000. De acordo com as fontes, a Tesla está explorando uma técnica de impressão 3D chamada binder jettingpara desenvolver esses moldes. Em uma impressora de jato de aglutinante, a areia industrial é espalhada em uma bandeja e um aglutinante líquido é aplicado seletivamente, camada por camada, de acordo com o projeto digital, resultando na forma 3D completa. Isso é semelhante à sinterização seletiva a laser (SLS)exceto pelo fato de que um agente aglutinante é usado em vez de derreter para transformar o pó em uma forma sólida.

Uma impressora ExOne sendo usada para criar moldes de areia (Fonte da imagem: ExOne)
Uma impressora ExOne sendo usada para criar moldes de areia (Fonte da imagem: ExOne)
Desbaste de uma impressão finalizada (Fonte da imagem: ExOne)
Desbaste de uma impressão finalizada (Fonte da imagem: ExOne)

Cada impressão leva apenas algumas horas, o que significa que os protótipos podem ser ajustados quantas vezes forem necessárias, e o custo de todo o ciclo de validação do projeto é apenas 3% do custo do método convencional. Isso também reduz o tempo total de desenvolvimento de até um ano para dois ou três meses. A Tesla planeja aproveitar outro ponto forte importante da impressão 3D, a possibilidade de maior complexidade no modelo, já que peças estruturais grandes geralmente apresentam vazios ocos para reduzir o peso e melhorar o desempenho em caso de colisões.

Notavelmente, a BMW e a Cadillac já incorporaram o jato de aglutinante em seu pipeline de desenvolvimento, usando impressoras da Voxeljet. Máquinas semelhantes são oferecidas pela Desktop Metal's ExOne. Embora ainda existam desafios significativos para levar o gigacasting para a fábrica, com a Tesla ainda trabalhando nos detalhes, é seguro dizer que a impressão 3D continua a facilitar a inovação em todos os setores de maneiras novas e inesperadas.

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Vishal Bhardwaj, 2023-09-20 (Update: 2024-08-15)