Além dos limites no design de componentes de alta temperatura

Dizem que mentes brilhantes pensam assim, e o recente projeto colaborativo entre a AGA e a Kanthal demonstra isso na prática. O pensamento inovador e a descoberta de novas geometrias são alguns dos resultados dessa união rumo à fabricação de aditivos com material resistente ao calor.

Miles Cao, technical specialist at Kanthal and David Muren, Rebox team manager at AGA.

Fundada há cerca de 115 anos, a AGA tem uma antiga história industrial na Suécia, além de ser uma pioneira persistente.

"A AGA tem analisado as possibilidades de fabricação de aditivos nos últimos anos", diz David Muren, gerente da equipe Rebox da AGA. "Tenho encarado isso como uma ótima maneira de diminuir a rota do protótipo."

Esse interesse coincidiu com o desenvolvimento de fabricação de aditivos da Kanthal, e quando Miles Cao, especialista técnico em pós e fabricação de aditivos da Kanthal, mencionou a possibilidade de uma cooperação, Muren ficou interessado em enfocar um componente específico como um projeto conjunto.

"É uma substituição para um bico queimador existente para criar uma chama diferente", afirma Muren. "Temos procurado usar métodos tradicionais de fabricação, mas a fabricação de aditivos é uma maneira mais rápida de conseguir isso. Na verdade, já tínhamos falado sobre o trabalho de design, mas quando Cao nos pediu para fornecer o primeiro esboço do design, foi isso que fizemos."

The 3D printed burner nozzle, designed by AGA and produced by Kanthal, creates a flat flame.

Para produzir o bico queimador, a AGA tinha usado antes tradicionais métodos de fabricação de subtrativos, como torneamento e esmerilhamento.

"O método tradicional tem limitações com relação à parte interna dos bicos", explica Muren. "A maior parte da atividade ocorre internamente, com a passagem de fluxos de gás. No entanto, com os métodos mais antigos, é muito difícil alcançar os pequenos bicos intrínsecos, que têm apenas de 12 a 15 mm de diâmetro."

Com a tecnologia de fabricação de aditivos, não há limites em termos de design ou alcance. Cao explica que a Kanthal oferece o método mais comum de fabricação de aditivos conhecido como derretimento a laser seletivo.

"É uma tecnologia à base de pó onde você derrete camadas de camadas de pó usando laser", ele diz. "Agora, é possível criar recursos como canais internos e geometrias complexas, o que só é possível com impressão 3D, ou pelo menos seria muito difícil com a fabricação tradicional."

Usar um material adequado para processos de alta temperatura na fabricação de aditivos é uma inovação revolucionária.

"A liga de ferro-crômio-alumínio fornece um desempenho exclusivo para nossos clientes. O material oferece resistência a oxidação e corrosão de alta temperatura", afirma Cao. "Ele tem resistência superior a altas temperaturas, especialmente em temperaturas acima de 1.000 °C. Agora nós podemos usar ligas de ferro-crômio-alumínio na fabricação de aditivos para criar novos produtos."

Entre os benefícios da fabricação de aditivos, Muren cita o curto período do processo de prototipagem, bem como o design intrínseco que permite o queimador "respirar". Ele acrescenta que o projeto de fabricação resultou em um bico com fluxo melhor, que é muito mais um "gás dinâmico".

Usando uma tecnologia de fabricação de aditivos à base de pó, a AGA pode superar barreiras como matéria-prima, tradicionalmente usada na fabricação de subtrativos. Com a fabricação de aditivos, quase qualquer geometria pode ser obtida com design inteligente, enviada para a impressora 3D e, então, o prensamento começa. Mas essa mudança não ocorre do dia para a noite.

O principal desafio tem sido pensar totalmente diferente de como um designer tradicional pensa, para expandir os limites baseados nos métodos tradicionais.

"O principal desafio tem sido pensar totalmente diferente de como um designer tradicional pensa, para expandir os limites baseados nos métodos tradicionais", diz Muren. "A fabricação de aditivos tem outros limites, mas ainda não descobrimos quais são."

As duas empresas estão pensando assim, e a AGA agora está inovando.

"Acho que o modo tradicional de fabricação ainda é bom, e fizemos coisas excelentes ao longo dos anos", afirma Muren. "No entanto, a fabricação de aditivos será algo a mais. Eu pessoalmente acho que uma combinação de fabricação tradicional e de aditivos onde necessário é a maneira mais forte e mais promissora de progredir. Nós realmente acreditamos nisso."

Finding new geometries: Kanthal® Additive Manufacturing

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