Contos de ferramentas

Nos últimos 30 anos, a indústria de impressão 3D proporcionou inovação após inovação. Estereolitografia (SLA), modelagem por deposição fundida (FDM), sinterização seletiva a laser (SLS) e sinterização direta a laser de metal (DMLS). Estas são apenas algumas das tecnologias que mudaram a forma como projetamos, produzimos e adquirimos peças, conferindo aos seus inventores um lugar especial nos anais da história da manufatura aditiva (AM).

Aí vem outro. Felizmente, não existe um acrônimo atraente para aprender e lembrar. À primeira vista, esta nova tecnologia AM pode não parecer muito diferente de alguns dos outros métodos de impressão 3D que surgiram na última década, mas este recém-chegado AM tem várias vantagens distintas sobre o seu concorrente mais próximo.

Steve Connor e Ted Sorom, vencedor do prêmio AM Startup Technology, cofundadores, Mantle Inc.

Chama-se TrueShape e promete fazer com a fabricação de ferramentas o que o fundador da 3D Systems Inc., Chuck Hull, fez com a prototipagem em 1984, quando registrou a patente de seu “Aparelho para produção de objetos tridimensionais por estereolitografia”, e então apresentou o primeira impressora 3D comercial – a SLA-1 – alguns anos depois.

Ted Sorom e Steve Connor embarcaram em um caminho semelhante. Os dois cofundaram a Mantle Inc., com sede em São Francisco, em 2015, passaram os cinco anos seguintes desenvolvendo uma solução híbrida de impressão 3D e usinagem e, desde então, implantaram peças impressas ou sistemas completos em dezenas de empresas de ferramentas e empresas parceiras; entre eles Nicolet Plastics; Fabricação abrangente; fornecedor de equipamentos de corte a plasma Hypertherm; e vários fornecedores líderes de dispositivos médicos.

Diz-se que esses e vários outros fabricantes reduziram semanas e às vezes meses seus ciclos de desenvolvimento, produziram milhões de peças com inserções e cavidades de molde impressas em TrueShape e reduziram seus custos operacionais em 50% ou mais, tudo isso sem sacrificar a qualidade das peças ou exigir mudanças significativas no projeto. “O status quo da fabricação de moldes para injeção de plástico não mudou desde a década de 70, quando a EDM (usinagem por descarga elétrica) se tornou comercialmente disponível pela primeira vez”, diz Sorom, que atua como diretor executivo da Mantle. “Nossa tecnologia apresenta uma oportunidade de alterar significativamente o curso de uma indústria monolítica que afeta praticamente todos os aspectos de nossas vidas diárias.”

Monolítico pode ser um eufemismo. Somente o mercado global de ferramentas para moldagem por injeção de plástico é de US$ 45 bilhões, sendo US$ 8 bilhões nos Estados Unidos. Acrescente a isso os inúmeros outros componentes feitos de aço endurecido para ferramentas produzidos a cada ano e é fácil entender por que as afirmações da Mantle de que em breve “mudará a face da fabricação” não devem ser menosprezadas.

É por essas razões que a Sociedade de Engenheiros de Manufatura (SME) homenageou recentemente Mantle com seu prêmio anual AM Start-Up Technology, que reconhece empreendedores que desenvolveram uma tecnologia exclusiva ou aplicação de tecnologia existente, que resolve um problema existente, pode ser demonstrado ou ser viável e ter potencial para atender um mercado grande ou de nicho.

Mantle atendeu facilmente a cada um desses critérios e, como parte do procedimento de inscrição, apresentou uma apresentação completa e bem escrita ao conselho do SME. “Como muitos na indústria notaram, hoje existe um grande número de tecnologias “me-too” disponíveis”, explica Ethan Rejto, diretor de marketing da Mantle, que ajudou a criar a documentação premiada. “Estamos entregando uma solução para uma área de mercado específica que outros não conseguem atingir.”

Connor é o diretor científico de Mantle. Ele diz que o processo TrueShape começa com uma pasta de metal preenchida com pó de aço para ferramentas equivalente a H13 ou P20. Este material proprietário é extrudado “estilo FDM” em uma placa de impressão e rapidamente seco com uma fonte de luz infravermelha após cada camada, removendo o transportador líquido da pasta e deixando para trás um compacto de metal contendo vestígios de aglutinante.

É aqui que entra a parte híbrida da equação TrueShape. Como a impressora P-200 da Mantle é construída em uma verdadeira plataforma de centro de usinagem, as ferramentas de corte podem ser acionadas durante qualquer estágio do processo de construção. Isso remove o efeito de escada comum a todas as impressoras 3D, ao mesmo tempo que aumenta bastante a precisão das peças e fornece acabamentos de superfície “lisos como manteiga”. Como o metal compacto ainda está macio neste estágio, as taxas de avanço são “cerca de 10 vezes mais rápidas” do que na usinagem de aços para ferramentas tradicionais, praticamente sem desgaste da ferramenta.