Como a garantia da qualidade no processo (IPQA ™) está impulsionando a adoção global em larga escala da fabricação de aditivos de metal
Imagine se você pudesse reduzir o ciclo de produção de peças complexas em setores como aeroespacial e manufatura avançada. Além disso, imagine que, em vez de produzi-los localmente, você pudesse enviar arquivos CAD de um escritório central para instalações de produção remotas em qualquer local global.
Dê dois passos adiante e imagine que você poderia monitorar a qualidade da produção "in-situ" por meio de na garantia da qualidade do processo (IPQA) e, em seguida, aprimorar todo o sistema por meio do pós-processamento automatizado.
Essa imagem futurística de produção rápida pode mudar radicalmente setores inteiros. Metodologias de fabricação, controle de qualidade e pós-processamento para peças complexas que antes levavam meses, podiam ser reduzidas para dias.
Darren Beckett, CTO da Sigma Labs é talvez o especialista em IPQA e este é exatamente o futuro que ele está testemunhando se desdobrar agora. Olhando para o futuro, ele pinta um quadro da quarta revolução industrial e da inovação que desafia a imaginação.
O objetivo final é que o sistema IPQA da Sigma Labs abra uma indústria com parâmetros de design ilimitados que permitem a colaboração global.
Atualmente, Darren e Sigma Labs estão fazendo um rápido progresso no avanço da tecnologia e qualidade que tornarão isso possível.
Equipar
IPQA representa uma nova tecnologia inovadora que é usada para monitorar processos de aditivos de metal, também conhecido como impressão de metal 3D. É necessário porque a indústria emergente de manufatura aditiva de metal (AM) simplesmente não pode ser aceita como uma tecnologia confiável sem salvaguardas para garantir a qualidade.
“Imagine uma tecnologia em que a forja se mova com um laser em tempo real. Isso representa muitas complexidades ”, diz Beckett. Um desafio com o IPQA da Sigma Labs é que ele precisa amostrar a 200 kHz especificamente para observar a alta temperatura ou a temperatura relativa para compreender o que está acontecendo na poça de fusão.
Felizmente, o Sigma Labs conseguiu superar esse desafio de amostragem de 200 kHz: “Conseguimos isso com o Polaris Motion. Conseguimos avançar e abrir outras arquiteturas, outras espécies de máquinas que de outra forma não seríamos capazes de acessar se não fosse por sua experiência e nos ajudando com nossa aquisição de dados ”, diz Beckett.
Qualidade
Questões de qualidade são outra razão pela qual a adoção em larga escala de processos de manufatura de aditivos de metal ainda não aconteceu. O controle de qualidade atual inclui testes destrutivos e tomografia computadorizada. Ambas as técnicas são demoradas e caras e não fornecem um caminho para o monitoramento em processo ou a chance de reparo em processo.
Além do mais, as práticas de qualidade atuais ocorrem depois que a peça é feita e removida da máquina de impressão 3D, adicionando etapas adicionais significativas, custo e tempo. O IPQA permite que ajustes e correções ocorram durante o processo de criação, muito antes do início do controle de qualidade de pós-produção.
Beckett explica que na manufatura aditiva de metal, os dados térmicos podem ser alimentados em modelos de simulação para informar como fazer peças melhores. Isso também se aplica a qualquer estoque de peças. As peças sobressalentes devem ser mantidas em depósitos em estoque, o que tem um enorme custo de propriedade associado a ele. Com bastante confiança na qualidade desse novo processo, essas peças podem ser impressas sob demanda e feitas com tecnologia de monitoramento de processos in loco.
A promessa que essas tecnologias de monitoramento e controle de qualidade mantêm está levando a uma série de soluções inovadoras. Uma dessas soluções é o sistema de aquisição de dados síncronos Polaris UniverseOne ™, que é um componente integral da solução IPQA da Sigma Labs.
Beckett acrescenta que a qualidade do sinal da Polaris é um grande negócio. “Nossa tecnologia não funciona corretamente sem uma boa relação sinal / ruído. Polaris tem isso. Vejo a qualidade, nossos clientes veem a qualidade e ficam constantemente maravilhados com isso. ”
“Nosso objetivo é ser o padrão de fato de terceiros para IPQA”, diz Beckett. “Quando nos propusemos a cumprir essa tarefa, sabíamos que precisávamos de um parceiro na aquisição de dados. A Polaris Motion tem o know-how para fornecer a tecnologia de que precisamos. ”
Como Tom Erlic, cofundador da Polaris Motion, afirma: “Tem sido muito empolgante e humilde para nós fazer parceria com a Sigma Labs para ajudar a habilitar sua tecnologia. Ver como a tecnologia está ajudando a quebrar as limitações do processo de manufatura aditiva realmente nos empurra para continuar avançando. ”
Qual é o próximo
Não há como negar a promessa dessa tecnologia, mas promover a confiança requer que as pessoas se tornem usuários dos processos. Mais e mais instituições estão adotando o AM. Novos investidores também estão entrando no mercado. Eles financiarão o avanço do AM e do design. Uma nova geração de engenheiros também está prestes a chegar, que estão entusiasmados com a adoção de princípios de design aditivos.
Beckett diz: “Nós sabemos para onde queremos ir, mas não podemos ir rápido o suficiente. Você tem que esperar até que as pessoas estejam prontas para aceitar a próxima etapa. ”
Ele observa que seu relacionamento com a Polaris ajudou na transição da Sigma Labs. “O que eu gosto na Polaris é que já estamos pensando sobre o que a infraestrutura precisa ser para a próxima etapa.”
“É empolgante fornecer tecnologia que impulsiona as coisas e ajuda a manter a Sigma Labs na vanguarda”, disse o presidente da Polaris Motion, Mile Erlic.
Beckett é realista sobre a indústria e entende que o processo levará algum tempo antes de ser confiável para aplicações de missão crítica em que a vida das pessoas depende das peças produzidas.
Dito isso, o futuro está chegando. Algoritmos, tecnologia e processos não fazem sentido sem bons dados. “Historicamente, isso tem sido a única coisa que nos impede.” Mas, ele diz, “Polaris oferece”.
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