Com o rápido desenvolvimento da indústria naval, a demanda e os requisitos de qualidade das peças forjadas para máquinas portuárias estão melhorando. As técnicas tradicionais de fabricação apresentam algumas limitações na produção de peças forjadas com alta precisão e qualidade. A introdução de novas técnicas de fabricação é, portanto, imperativa. Este trabalho apresenta uma nova técnica de fabricação, a manufatura aditiva, aplicada à produção de peças forjadas em máquinas portuárias de navios.
O forjamento de máquinas portuárias é uma parte importante da maquinaria e equipamento do navio. Sua qualidade está diretamente relacionada ao desempenho e à segurança do navio. As técnicas tradicionais de fabricação apresentam algumas limitações na produção de peças forjadas de alta precisão e qualidade, como baixa eficiência produtiva e desperdício de material. A introdução de novas técnicas de fabricação é, portanto, imperativa. A tecnologia de manufatura aditiva é uma nova tecnologia de fabricação que oferece uma nova solução para a produção de peças forjadas para máquinas portuárias navais, com vantagens de alta precisão de fabricação e alta utilização de material.
A tecnologia de fabricação tradicional inclui principalmente forjamento, fundição, soldagem e outras maneiras. Estas tecnologias são capazes, até certo ponto, de atender às necessidades básicas de forjamentos mecânicos em portos marítimos, mas apresentam algumas limitações na produção de forjamentos de alta precisão e qualidade. As técnicas convencionais de forjamento, por exemplo, requerem o uso de um grande número de moldes e cavidades, resultando em custos de produção mais elevados e longos ciclos de produção. Além disso, as tecnologias tradicionais também atendem menos às necessidades de geometrias complexas e materiais especiais.
A fabricação aditiva é uma nova tecnologia de fabricação que usa impressão tridimensional para empilhamento de pós metálicos ou outros materiais em peças com formas e propriedades pré-definidas, camada por camada. Em comparação com as técnicas de fabricação tradicionais, a manufatura aditiva tem as vantagens de alta precisão de fabricação e alta utilização de material, permitindo a produção de peças de formas complexas de forma rápida e precisa. Assim, a tecnologia de manufatura aditiva oferece novas soluções para a produção de peças forjadas para máquinas portuárias navais, com aplicações promissoras.
O princípio da manufatura aditiva é o processamento em camadas de um modelo tridimensional através de um software de design assistido por computador para gerar dados planares bidimensionais. A forma correspondente é então impressa camada por camada através de uma impressora. O processo tecnológico inclui três etapas: preparação de dados, impressão e pós-processamento. Na fase de preparação dos dados, é necessário modelar e estratificar o processamento com o auxílio de software cad, de acordo com as necessidades reais; Na fase de impressão, o material é impresso camada por camada em uma forma pré-definida; Na fase de pós-tratamento, as peças impressas são submetidas a tratamentos subsequentes, como remoção de suporte e tratamento de superfície, para obter o produto final.
As vantagens da fabricação aditiva em comparação com as técnicas de fabricação tradicionais são:
(1) alta precisão de fabricação, pode realizar a produção de formas e estruturas complexas;
(2) alta taxa de utilização de material, reduzindo o desperdício de material;
(3) o ciclo de produção é curto e as peças podem ser preparadas rapidamente;
(4) reduz o uso de moldes e cavidades e reduz o custo de fabricação.
A aplicação da tecnologia de manufatura aditiva na produção de peças forjadas para máquinas portuárias tem as seguintes vantagens e potenciais problemas:
As vantagens:
(1) melhorar a eficiência da produção, encurtar o ciclo de produção, capaz de responder rapidamente à demanda do mercado;
(2) reduza o custo de gastos de fabricação, reduza o uso de moldes e cavidades, economize custos;
(3) melhore a qualidade e a confiança de produto e reduza os erros e os defeitos no processo de fabricação tradicional;
(4) atender às necessidades individuais, capaz de personalizar rapidamente e otimizar o design de produto.
Problemas potenciais:
(1) possíveis problemas durante o processo de impressão, como estrutura de suporte, rachaduras entre camadas;
(2) após a conclusão da impressão, a qualidade e a estabilidade das peças também precisam ser testadas e avaliadas de forma abrangente;
(3) para a produção de algumas peças forjadas tradicionais, as técnicas de fabricação aditiva podem custar mais do que as técnicas de fabricação tradicionais.
Este trabalho apresenta a aplicação de técnicas de manufatura aditiva na produção de peças forjadas em máquinas portuárias navais. Em comparação com as técnicas de fabricação tradicionais, a fabricação aditiva tem as vantagens de alta precisão de fabricação e alta taxa de utilização de material, permitindo a produção rápida e precisa de forjados de formas complexas. Sua aplicação na produção de peças forjadas de máquinas portuárias pode aumentar a eficiência da produção, reduzir os custos de produção e melhorar a qualidade e confiabilidade do produto. Mas, ao mesmo tempo, é necessário prestar atenção aos potenciais problemas das tecnologias de manufatura aditiva, tais como problemas estruturais de suporte, estabilidade das peças e problemas de custo. Portanto, na aplicação prática, a tecnologia de fabricação adequada deve ser selecionada de acordo com a situação real e dar pleno jogo às respectivas vantagens, a fim de obter melhores benefícios econômicos e sociais.
