Concr3de Elephant Gray - Impressora 3D industrial binder jetting

Concr3de, fundada em 2016, é uma marca especializada no desenvolvimento de tecnologias de impressão 3D de ponta usando tecnologias de impressão 3D com aglutinante. Com experiência em arquitetura e o sonho de transformar ideias abstratas em objetos tangíveis, a Concr3de criou um ecossistema versátil acessível a criadores que buscam propriedades de materiais inovadoras e uma escalabilidade sem precedentes, permitindo a fabricação aditiva de objetos de qualquer tamanho em uma escala industrial. A missão da marca abrange orientação, personalização, testes e fomento de empreendimentos de desenvolvimento colaborativo.

O que é impressão 3D com aglutinante?

Explorar os benefícios da impressão 3D com aglutinante revela insights para os negócios. Ao contrário da fabricação tradicional com seus processos subtrativos ou de fundição desperdiçadores, a impressão 3D com aglutinante constrói objetos camada por camada, minimizando resíduos e oferecendo sustentabilidade. Essa tecnologia custo-eficaz, exemplificada pela impressora CONCR3DE Elephant Gray, demonstra uma escalabilidade notável, produzindo até 2000 litros por dia.

A fabricação aditiva via impressão 3D com aglutinante com a impressora Concr3de Elephant Gray consiste nos seguintes passos: (1) obtenção do material, (2) impressão 3D com Elephant Gray, (3) transporte da caixa de trabalho, (4) desempoeiramento, (5) remoção da peça da caixa de trabalho, (6) imersão, (7) armazenamento e secagem e, finalmente, (8) selagem. Elephant Gray é uma solução de produção integrada que permite a criação de objetos em larga escala em materiais semelhantes a pedra.

Imagem 1: O fluxo de trabalho de fabricação com o Elephant Gray. Fonte: Concr3de.

No processo de impressão por jato de aglutinante, o pós-processamento frequentemente envolve etapas cruciais que conferem propriedades especiais às peças. No caso da impressora Elephant Gray, as etapas envolvem imersão, onde os objetos impressos em verde são mergulhados em água durante a noite para melhorar sua integridade estrutural. Isso é seguido por secagem para remover o excesso de líquido e garantir a estabilidade dimensional. O tempo de secagem, sugerido pelo software da Concr3de, dependerá do material, tamanho da peça e clima na fábrica. A última etapa de pós-processamento, opcional, é o selamento, realizado para fortalecer ainda mais a resistência da peça e evitar a absorção de umidade, especialmente crucial para peças destinadas ao uso ao ar livre. Essas técnicas de pós-processamento, integrantes do fluxo de trabalho de impressão por jato de aglutinante, possibilitam a personalização e otimização das propriedades do material, contribuindo para a qualidade geral e o desempenho dos objetos impressos em 3D.

Imagem 2: O fluxo de trabalho de pós-processamento com o Elephant Gray. Fonte: Concr3de.

A rentabilidade da impressão 3D com aglutinante é enfatizada pelo uso de materiais de baixo custo, incluindo potencial aproveitamento de resíduos. Operando em temperatura ambiente reduz o consumo de energia, e a versatilidade do material desse método permite a impressão a partir de vários pós, atendendo a diversas indústrias como automotiva, médica e aeroespacial. Além das restrições da fabricação tradicional, a impressão 3D com aglutinante destaca-se na criação de designs complexos com detalhes intrincados, otimizando peças finais para eficiência de material e estruturas leves. Iniciativas contínuas de pesquisa e desenvolvimento posicionam a impressão 3D com aglutinante como uma tecnologia com potencial ilimitado e vantagens significativas em vários setores.

Elephant Gray

A impressora 3D industrial Elephant Gray foi desenvolvida especialmente para manufatura aditiva com material de pedra na forma de pós reciclados à base de pedra. Com a impressora Elephant Gray 3D, peças fortes e duráveis de pedra, com dimensões de até 2 x 1 x 1 m e excelente detalhe, podem ser impressas em 3D para uso em trabalhos de restauração, arte e arquitetura, bens de consumo e aplicações de moldagem. Com uma caixa de impressão espaçosa de 1000 x 2000 x 1000 mm (2000 litros), o Elephant Gray oferece espaço suficiente para criações intricadas a uma velocidade de 54 mm/hora. Em máxima eficiência, o procedimento de impressão 3D do Elephant gera no máximo 2 metros cúbicos de componentes por dia. Com a suposição de 240 dias de produção anualmente, o volume potencial de produção atinge 480 metros cúbicos para cada impressora.

Imagem 3: Elephant Gray pode produzir objetos com dimensões de até 2x1x1 m. Fonte: Concr3de.

A precisão da cabeça de impressão é de 400 DPI, a altura da camada é de 300 µm e a precisão XYZ é de 50, 50, 30 µm. Isso significa que, ao contrário da maioria das soluções em grande escala, o Elephant Gray garante uma qualidade de superfície e detalhes surpreendentes apesar de seu grande volume de construção. A impressora Elephant Gray pode ser usada como uma ferramenta de produção industrial ao lado da impressora Armadillo Gray, uma impressora projetada para testes, prototipagem e produção em pequena escala em ambientes industriais. As características de conectividade da impressora incluem Ethernet, com o cabo incluído, e os requisitos de energia são 2 x 400 V. As dimensões totais da impressora são 2800 x 6500 x 4500 mm e a estrutura do Elephant Gray consiste em uma barra de impressão montada em um pórtico, um recoater e um conjunto de cabeças de impressão. A caixa de trabalho é totalmente amovível e podem ser encomendadas várias caixas de trabalho. 

O fluxo de trabalho

Compatibilidade de materiais - como mencionado anteriormente, o Elephant Gray foi projetado para fabricação aditiva com piedra e minerais, incluindo materiais reciclados ou resíduos como mármore, calcário e granito (pós minerais da linha PS e PR da Concr3de). Quanto aos aglutinantes, a Concr3de desenvolveu as linhas PS e BS de aglutinantes especialmente para a impressora 3D Elephant Gray. Com o Elephant Gray, é possível criar formas complexas e altamente personalizadas em grandes lotes de maneira rápida, acessível e sustentável. Essa conquista geralmente é uma tarefa trabalhosa e custosa quando métodos de fabricação tradicionais são usados.

Imagem 4: Elementos arquitetônicos impressos em 3D em calcário (esquerda) e mármore (direita) na impressora Elephant Gray. Fonte: Concr3de.

O catálogo de materiais de pedra da Concr3de engloba uma seleção diversificada de opções de alta qualidade, destacando especialmente Concr3de Marble (PS1001 Marble), Concr3de Granite (PS1003 Granite) e Concr3de Limestone (PS1003 Limestone). Esses materiais usam o mesmo aglutinante (BS1001 Mineral Binder) e são conhecidos por suas propriedades excepcionais, proporcionando um acabamento de superfície superior, garantindo precisão em designs intricados. Notavelmente, a oferta de materiais da Concr3de oferece eficiência econômica e escalabilidade na produção, tornando-os uma escolha ideal para diversas aplicações. A utilização desses materiais garante precisão na tradução de designs complexos para formas tangíveis, enquanto suas impressionantes propriedades mecânicas contribuem para sua confiabilidade. Além disso, a Concr3de prioriza a sustentabilidade por meio de um processo de produção sem desperdício, alinhando-se a práticas ambientalmente conscientes dentro do setor profissional.

Imagem 5: Uma gargula impressa em 3D na impressora Elephant Gray. Fonte: Concr3de.

Sem desperdício e automação - devido à natureza do jetting com aglutinante, a impressão com o Elephant Gray não requer estruturas de suporte. Isso, combinado com a taxa de reutilização de pó de 100%, implica um processo de fabricação sem desperdício. Além disso, para tornar o fluxo de trabalho o mais conveniente e eficiente possível, o Elephant Gray oferece recursos como alimentação de pó automatizada para caixas de trabalho intercambiáveis e estações industriais de pós-processamento para limpeza automatizada, reciclagem de pó e selagem automatizada. As únicas medidas de limpeza que terão de ser tomadas dizem respeito à tinta da impressora (para auto-limpeza da cabeça de impressão, eliminada como resíduo de baixo teor calórico), à água da estação de imersão (pode ser eliminada no esgoto) e aos filtros da estação de imersão (os sedimentos são tratados como resíduos de construção, menos de 1 tonelada por ano). Esse ecossistema completo resulta em uma solução de fabricação que aumentará significativamente o nível de independência e flexibilidade na fabricação e pós-processamento, assim como tempos de entrega mais rápidos e agilidade geral.

Imagem 6: O software NOAH. Fonte: Concr3de.

O software - a impressora Elephant Gray possui o software personalizado de laminação NOAH Mammooth instalado em um computador central incluso, simplificando a preparação da impressão. Este software suporta o carregamento de arquivos .stl e .obj para criar lotes de impressão, acessíveis remotamente via USB, ethernet ou servidor da empresa. Vários arquivos podem ser posicionados dentro de cada lote, com a opção de otimizar o aninhamento usando software externo. O slicer permite uma rápida preparação de lotes, fornecendo estimativas de tempo de impressão. Os operadores carregam lotes via USB, e a impressora realiza autonivelamento automático e preenchimento de pó, e depois alerta o operador ao concluir. O sistema Scalance permite o monitoramento de status, e as atualizações regulares de software aprimoram a funcionalidade e integração com o sistema de execução de fabricação, oferecendo dados para otimização de planejamento e redução do tempo de inatividade.

O fluxo de trabalho completo com a impressora 3D Elephant Gray, bem como as especificações técnicas da impressora, uma visão geral dos materiais, os requisitos da fábrica e do pessoal, o serviço e a manutenção, o software e a segurança são abordados em pormenor no Manual, na secção Downloads.

Reciclagem de recursos de pedra e minerais

A impressora 3D Elephant Gray da Concr3de se destaca como uma solução abrangente para obter peças impressas em 3D de alta qualidade a partir de pedra e materiais minerais recuperados. Especificamente projetada para produção em grande escala e produção por lotes, a Elephant Gray aproveita a plataforma de jetting com aglutinante de alta precisão da Concr3de, acomodando vários materiais baseados em pedra e minerais. A enorme caixa de impressão da impressora permite a impressão 3D de peças com dimensões de até 2 x 1 x 1 m.

Imagem 7: A impressora Elephant Gray é uma excelente ferramenta para os setores de arte, arqueologia e construção. Fonte: Concr3de.

Assim como as impressoras 3D Armadillo da Concr3de, a impressora Elephant Gray se alinha com a filosofia fundamental e missão da marca centrada no reaproveitamento de materiais de resíduos. A Elephant Gray possibilita a criação de novo valor ao produzir produtos finais impressos sustentáveis e funcionais a partir de materiais minerais que anteriormente eram considerados sem valor ou dispendiosos para descartar. Com a impressora Elephant Gray 3D, juntamente com seus materiais e aglutinantes compatíveis, materiais baseados em pedra que de outra forma seriam desperdiçados agora podem encontrar reutilização em um processo de fabricação sem desperdício e sustentável. A Elephant Gray é uma excelente solução de fabricação aditiva para vários setores, incluindo arquitetura, design, arte, arqueologia, construção, bens de consumo ou aplicações de moldagem.