Especialista italiano em ferramentas aeroespaciais Eligio Re Fraschini fez parceria com empresa de fabricação aditiva robótica Caracol em um projeto piloto cofinanciado para testar se a fabricação aditiva de arco de arame poderia substituir de forma viável os métodos convencionais para componentes complexos de ferramentas aeroespaciais.
O alvo period uma ferramenta de longarina usada em processos de laminação de fibra de carbono, um componente definido por tolerâncias rígidas, geometria complexa e requisitos estruturais exigentes. Em vez de ser um exercício puramente experimental, o projeto foi concebido desde o início com a escalabilidade em mente, validando uma abordagem de produção destinada a ser transportada para programas de produção ativos em formatos maiores.
O que a fabricação convencional dá errado
As ferramentas aeroespaciais há muito tempo são limitadas pelo mesmo conjunto de compensações: alto desperdício de materials proveniente da usinagem subtrativa, longos prazos de entrega vinculados a configurações de ferramentas dedicadas e flexibilidade limitada quando surgem alterações no projeto no meio do desenvolvimento. A fundição oferece uma alternativa, mas introduz seus próprios atrasos e riscos de qualidade. Para um setor onde a precisão das ferramentas determina diretamente a qualidade das peças, estas não são ineficiências menores, elas se acumulam em toda a programação de produção.
A plataforma Vipra XP da Caracol, um sistema WAAM baseado em CMT, abordou essas restrições por meio da deposição direta de aço inoxidável 316L em formato quase last. Ao eliminar a necessidade de ferramentas de molde dedicadas e reduzir a lacuna entre a matéria-prima e a geometria acabada, o processo simplificou consideravelmente o fluxo de trabalho de fabricação. O sistema depositou materials a 3,7 kg/h, produzindo um componente de 110 kg medindo 1.000 × 550 × 85 mm em 30 horas de impressão, seguido de usinagem de acabamento CNC.
O piloto cumpriu seus objetivos principais. O desperdício de materials diminuiu através da abordagem de formato quase last e o tempo de produção foi reduzido substancialmente em relação às linhas de base convencionais. Um resultado importante foi uma redução de 50% no peso da ferramenta em comparação com uma peça equivalente feita através da fabricação tradicional, um ganho de desempenho para aplicações aeroespaciais onde o manuseio, o ciclo térmico e a carga da autoclave são fatores importantes nas decisões sobre ferramentas.
WAAM em ferramentas aeroespaciais: um padrão tomando forma
O projeto Eligio Re Fraschini faz parte de um esforço deliberado da Caracol para estabelecer a fabricação aditiva como uma alternativa confiável para ferramentas aeroespaciais, e não apenas para componentes estruturais. A empresa está construindo um conjunto de evidências em plataformas de steel e polímero. Num projeto paralelo, Caracol fez parceria com Formes et Volumes para produzir uma ferramenta de laminação composta em grande escala para o setor aeroespacial usando fabricação aditiva robótica de grande formato com termoplásticos reforçados com fibra, uma estrutura totalmente monolítica medindo 2.200 × 2.200 × 600 mm, impressa em aproximadamente 19 horas, reduzindo os prazos de entrega em 50% e os custos de produção em 30% em comparação com abordagens de ferramentas convencionais. O fluxo de trabalho em ambos os casos segue a mesma lógica: a deposição aditiva estabelece a geometria quase last, a usinagem CNC leva-a à tolerância last e a peça entra em um ambiente de produção ativo.
A indústria em geral está se movendo na mesma direção. WAAM3D demonstrou aplicações de ferramentas metálicas em seu Plataforma MiniWAAMincluindo uma estrutura aeroespacial e uma seção cônica de titânio em Ti-6Al-4V, com esta última alcançando 95% de economia de custos e 40% de redução de materials em comparação aos métodos convencionais. Em ambos os casos, o argumento é o mesmo: as ferramentas têm sido historicamente uma das etapas mais demoradas e menos flexíveis da produção aeroespacial, e a fabricação aditiva aborda isso diretamente, removendo dependências de moldes dedicados e comprimindo os ciclos de desenvolvimento.
A Indústria de Impressão 3D está convidando palestrantes para sua série 2026 Additive Manufacturing Functions (AMA), abrangendo Energia, Saúde, Automotivo e Mobilidade, Aeroespacial, Espaço e Defesa e Software program. Cada evento on-line se concentra em implantações reais de produção, qualificação e integração da cadeia de suprimentos. Os profissionais interessados em contribuir podem preencha o formulário de convocação de palestrantes aqui.
Para se manter atualizado com as últimas novidades sobre impressão 3D, não se esqueça de assinar o Boletim informativo da indústria de impressão 3D ou siga-nos no LinkedIn.
Discover o completo Futuro da impressão 3D e Pesquisa Executiva série da indústria de impressão 3D, apresentando perspectivas de CEOs, engenheiros e líderes do setor sobre o industrialização da manufatura aditiva, Tendências da indústria de impressão 3D 2026qualificação, cadeias de suprimentos e análise da indústria de manufatura aditiva.
A imagem em destaque mostra a Caracol AM Tooling for Aerospace. Foto through Caracol.