A fabricação de aditivos para encapsulamento de fios ou fibras (WEAM/FEAM) pode agilizar significativamente a produção industrial de componentes que exigem fiação, sensores, atuadores ou sistemas de iluminação integrados, complexos, mas compactos, imprimindo diretamente esses elementos em peças. O processo FEAM utiliza fibras de vidro em vez de fios; essas fibras são revestidas com um polímero e aplicadas a qualquer substrato sem afetar suas propriedades ópticas. Esta tecnologia permite a criação de elementos de iluminação personalizáveis, sensoresou condutores de dados em superfícies 2D e 3D.
Um desenvolvimento notável na Fraunhofer IWU é o Conjunto Automatizado de Cabos (AuCA). A robótica tradicional luta para produzir e instalar automaticamente feixes de cabos flexíveis nos veículos. A AuCA aborda esse desafio fabricando a fiação diretamente nos componentes de maneira guiada por robô e prendendo-a com um polímero.
A equipe liderado por Lukas Boxberger na Fraunhofer IWU oferece uma variedade de cabeças de impressão para uma ampla gama de tarefas de fabricação, que podem ser ainda mais personalizadas para atender aos requisitos específicos do produto.
Impressão de chicotes elétricos personalizados na fabricação de automóveis
Fiação de um automóvel O chicote consiste em vários cabos com comprimentos, seções transversais e conectores de terminal variados. Para sistemas robóticos, montar e instalar um sistema de cabos que se estende por vários quilômetros é extremamente desafiador – exigindo inúmeras câmeras, sensores e etapas de processamento complexas. Como resultado, toda a cadeia de processo – desde a montagem dos cabos até à sua instalação no veículo – ainda depende fortemente de trabalho guide meticuloso.
O AuCA da Fraunhofer IWU reimagina a colocação de cabos, combinando-o com a tecnologia de impressão 3D. Esta inovação permite que cabos flexíveis sejam depositados diretamente de um reservatório sem fim, sem a necessidade de manuseio guide. Além disso, os pesquisadores desenvolveram um cabeçote de ferramenta que aprimora a funcionalidade dos cabos colocados.
Este conceito automatizado de colocação de cabos elimina a necessidade de processamento de imagens e utiliza um sistema eficiente de colocação diretamente no componente closing. A tecnologia elimina a necessidade de pré-montagem de cabos, configuração de chicotes, transporte e instalação. Tal sistema pode substituir várias estações de trabalho guide e aplicar chicotes elétricos diretamente em componentes adjacentes à linha de produção do carro. AuCA reduz o chicote elétrico aos seus componentes principais: cabos individuais, contatos necessários e adesivos específicos da aplicação. Esta abordagem economiza peso e elimina a necessidade de materiais adicionais para proteção no transporte.
Existem aplicações semelhantes em todas as áreas de integração de cabos, desde gabinetes de controle até eletrônicos de consumo.
FEAM para fibra óptica e sistemas avançados de iluminação
Além dos cabos revestidos, os fios de fibra óptica também podem ser aplicados em vários substratos utilizando tecnologia de impressão. Na Fabricação de Aditivos para Encapsulação de Fibra (FEAM), uma única fibra ou feixe de fibras é impressa no componente por uma cabeça de impressão e encapsulada com um revestimento de polímero. Este método permite que trilhas de fibra de vidro sejam depositadas diretamente no componente closing em qualquer formato desejado.
Com a tecnologia FEAM, os pesquisadores pretendem ampliar os limites da integração de fibra óptica para desenvolver soluções econômicas e flexíveis de design para aplicações industriais. A Fraunhofer IWU está trabalhando em métodos que permitem a integração totalmente automatizada de elementos de fibra óptica e desenvolvendo sistemas de cabeça de impressão que são mais rápidos, mais precisos e mais eficientes. Produtos com fibras ópticas aplicadas diretamente em peças moldadas por injeção se beneficiam de tempos de processamento mais curtos e menos componentes. Benefícios de custo comparáveis são alcançados quando esta tecnologia é usada para aplicar fibras ópticas diretamente nos componentes.
No Formnexta Fraunhofer IWU apresentará uma cabeça de impressão capaz de velocidades de deposição de até 50 milímetros por segundo para diâmetros de fibra que variam de 0,2 a 1 milímetro, sem requisitos especiais para o materials de revestimento. Por exemplo, fibras ópticas de emissão lateral (SEFOs) com um invólucro protetor transparente podem ser aplicadas a uma peça moldada por injeção para criar elementos de luz planos e poderosos.