Com a manufatura aditiva ganhando cada vez mais espaço para produção de peças finais, é importante avançar com os processos de controle de qualidade na fabricação por MA (as normas, citadas no meu último artigo “Normas para Manufatura Aditiva”, fazem parte destes avanços).
Uma peça fabricada com um problema ou que possa apresentar uma falha traz um grande impacto para as indústrias. Isto porque a consequência da falha de uma peça pode levar a milhões de reais de prejuízo e até mesmo a perda de vidas.
Recentemente, a reportagem “Falha no motor Pratt deixará centenas de aviões A320 inativos por anos”, publicada pelo Valor Econômico, chamou-me atenção devido às consequências geradas por problemas de fabricação. Turbinas com engrenagens da empresa Pratt & Whitney precisarão ser removidas para que possa avaliar se o pó metálico usado na fabricação estava contaminado (e tem potencial de causar problemas durante a sua operação). O que chama atenção é que são 3 mil unidades destas turbinas que deverão ser verificadas, sendo estimado anos para todo este processo.
Um problema de contaminação na matéria-prima usada na fabricação pode causar prejuízos financeiros gigantescos, além de potenciais problemas na vida de pessoas.
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Isto demonstra a importância de, nos processos de manufatura aditiva, avançarmos com as técnicas e ferramentas para verificação, inspeção, normatização e garantia da qualidade no uso de tecnologias de MA para produção de peças (principalmente produtos finais). Desde o controle da matéria-prima que será utilizada (para evitar contaminação) até o pós-processamento, é importante que o processo de controle de qualidade tenha capacidade de se obter repetibilidade, reprodutibilidade, confiabilidade e precisão desejada.
Ferramentas para controle de qualidade
As ferramentas tradicionais, utilizadas largamente em diversos processos de fabricação, também são aplicáveis para a manufatura aditiva. Paquímetros, micrometros, relógio comparador são itens básicos para quem está fabricando peças por MA.
Porém, à medida que as exigências são maiores, existe uma necessidade de ter técnicas e ferramentas mais robustas. Desde máquina de medição por coordenadas (para alcançar padrões mais elevados de medição), scanners 3D (para comparar peça fabricada com projeto virtual) e tomografia computadorizada, por exemplo (para inspeção interna das peças, verificando possíveis vazios, porosidade, contaminação etc.).
Além de ferramentas para controle de qualidade das peças, é importante a realização de inspeções, verificações, análises nas impressoras 3D e nos equipamentos que fazem parte do processo (pré-processamento e pós-processamento), assim como obter garantia que matéria prima utilizada atende parâmetros exigidos.
Tendências para controle de qualidade na MA
A maioria das técnicas de MA segue a tendência de utilizar sensores e câmeras (instaladas nas impressoras 3D) para adquirir dados de processamento para monitoramento em tempo real e análise de qualidade das peças.
Adicionalmente, alguns outros desenvolvimentos vêm sendo pesquisados e executados para melhoria dos processos de controle de qualidade. Listo-os alguns a seguir:
- Predição dos parâmetros de impressão ideal: com base em banco de dados e ferramentas de IA, por exemplo, pode-se avaliar melhores condições de impressão de acordo com design, material, requisitos da peça desejada etc.
- Monitoramento em tempo real e controle do processo de construção: possuir um controle de feedback para ajustar possíveis defeitos durante o processo de fabricação por MA ajuda a corrigir rapidamente possíveis erros. Os sistemas podem captar dados referente a temperatura, altura da camada, processamento de imagem para verificação da estrutura da peça fabricada etc.
- Avaliação de peças integrada com a impressora: a avaliação não destrutiva das peças fabricadas por MA poderia ser incorporada nas impressoras 3D para avaliação da qualidade externa e interna, ocorrendo logo após o processo de impressão.
Plataforma Qualloy
Existe uma plataforma para aquisição de matéria-prima para manufatura aditiva que tem como objetivo a verificação da qualidade e padronização no fornecimento de pós metálicos (para que os consumidores possam ter o material adequado e com o menor preço). Isto mostra o valor e importância deste tema para o mercado da MA.
Além disso, é possível conferir informações do material (propriedades), prazo de entrega e preço, para escolher (com o suporte da plataforma) o material adequado para seu processo e impressora. A plataforma Qualloy (apesar de ser internacional) atende clientes no Brasil (para alguns tipos de materiais).
E você, quais técnicas e procedimentos para controle de qualidade nos seus processos de manufatura aditiva está utilizando?
*Imagem de capa: Depositphotos
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