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Garras robóticas biônicas da BMW reduzem peso e aumentam eficiência

Inovação da BMW: mais de 400.000 peças produzidas com impressão 3D em fábricas ao redor do mundo.

A BMW continua a liderar a inovação na indústria automotiva com a expansão do uso de garras robóticas personalizadas e impressas em 3D. Este avanço não só aumenta a eficiência da produção, mas também promove a sustentabilidade através da redução de peso e do uso de materiais reciclados. Com mais de 30 anos de experiência em manufatura aditiva, a BMW já produziu mais de 400.000 peças usando impressão 3D, destacando-se como pioneira no campo.

No Additive Manufacturing Campus em Oberschleißheim, mais de 300.000 peças foram impressas em 2023, com um adicional de 100.000 peças produzidas anualmente em outras plantas globais. A tecnologia de impressão 3D não é apenas aplicada em componentes de veículos, mas também em ferramentas e auxílios de trabalho usados na linha de produção, como as inovadoras garras robóticas.

Um dos desenvolvimentos mais notáveis é a introdução de uma nova geração de pinças biônicas, que são 25% mais leves que suas predecessoras. Estas pinças foram otimizadas topologicamente para reduzir peso e melhorar a eficiência, permitindo que tarefas complexas, como a fabricação de tetos de CFRP (plástico reforçado com fibra de carbono), sejam realizadas com menos robôs e menor consumo de energia.

As garras robóticas biônicas são produzidas utilizando uma combinação de dois processos de impressão 3D: sinterização seletiva a laser (SLS) e impressão em larga escala (LSP). Enquanto as pinças a vácuo e os grampos são feitos com SLS, a estrutura de suporte é fabricada com LSP, utilizando grânulos de moldagem por injeção e plásticos reciclados. Este método não só é econômico, mas também reduz as emissões de CO2 em cerca de 60% comparado ao uso de matérias-primas primárias.

A BMW também utiliza impressão 3D para fabricar pinças robóticas para a construção de chassis e manuseio de portas em várias plantas, incluindo Regensburg e Munique. A nova pinça biônica introduzida na planta de Munique é capaz de segurar e mover toda a montagem do piso de um BMW i4, sendo 30% mais leve que o modelo convencional anterior. Esta inovação resulta em uma redução significativa de peso, possibilitando o uso de robôs menores e mais eficientes.

Manufatura aditiva revolucionando a produção

A manufatura aditiva na BMW não é apenas uma tendência, mas uma revolução contínua na produção automotiva. Com o uso crescente de impressão 3D, a BMW está reimaginando a maneira como veículos e componentes são fabricados. A capacidade de imprimir peças complexas e personalizadas permite uma flexibilidade sem precedentes na linha de produção, resultando em processos mais rápidos e eficientes.

Vantagens das garras robóticas biônicas

As garras robóticas biônicas são um exemplo perfeito de como a impressão 3D está sendo utilizada para criar soluções inovadoras e eficazes. A combinação de sinterização seletiva a laser (SLS) e impressão em larga escala (LSP) possibilita a criação de componentes leves e robustos, que são essenciais para operações de alta precisão. A redução de peso não só diminui o desgaste dos robôs, mas também estende sua vida útil e reduz os intervalos de manutenção, proporcionando economias significativas em longo prazo.

Implementação global e sustentabilidade

A BMW não limita suas inovações a uma única planta. A tecnologia de impressão 3D é implementada globalmente, desde as plantas em Spartanburg e Landshut até as instalações na Ásia. Este alcance global permite que a BMW mantenha um padrão uniforme de qualidade e inovação em todas as suas operações. Além disso, o uso de materiais reciclados e a redução de emissões de CO2 tornam a manufatura aditiva uma solução sustentável, alinhada com os objetivos de responsabilidade ambiental da empresa.

Casos de uso específicos

Na planta do BMW Group em Landshut, por exemplo, moldes de impressão 3D são utilizados para a produção de cabeçotes de cilindros de alumínio. Este processo, que utiliza moldagem em areia, permite a criação de estruturas extremamente complexas que são preenchidas com alumínio liquefeito. A precisão e a complexidade alcançadas com este método seriam impossíveis com técnicas tradicionais de fabricação.

Outro exemplo é a fabricação de grandes pinças robóticas para tetos de CFRP. Estas pinças, produzidas em apenas 22 horas, são aproximadamente 20% mais leves que as versões convencionais. Esta redução de peso prolonga a vida útil dos robôs e reduz o desgaste do sistema, além de diminuir o tempo de ciclo nas linhas de produção.

Software de design avançado

Para projetar essas estruturas complexas e biônicas, a BMW utiliza ferramentas de software avançadas como o Synera. Este software permite uma otimização rápida e eficiente das peças, garantindo que cada componente seja projetado com a máxima eficiência em mente. A capacidade de criar e ajustar projetos rapidamente é essencial para manter a competitividade e a inovação contínua.

Futuro da manufatura aditiva na BMW

O futuro da manufatura aditiva na BMW parece promissor, com planos para expandir ainda mais o uso de impressão 3D em suas operações. A empresa está continuamente explorando novas maneiras de integrar esta tecnologia em diferentes aspectos da produção, desde o design inicial até a fabricação final. A visão da BMW é criar um ecossistema de produção onde a impressão 3D desempenha um papel central, permitindo a personalização em massa e a fabricação sob demanda.

Benefícios para os funcionários

Além das vantagens em termos de produção e sustentabilidade, a manufatura aditiva também traz benefícios significativos para os funcionários da BMW. A empresa fabrica órteses sob medida e auxílios de trabalho que melhoram o conforto e a segurança dos trabalhadores na linha de produção. Esses dispositivos personalizados são fabricados usando impressão 3D, demonstrando o compromisso da BMW com o bem-estar de seus colaboradores.

A adoção de garras robóticas personalizadas e impressas em 3D pela BMW representa um marco importante na evolução da produção automotiva. Com avanços contínuos em tecnologia de impressão 3D, a BMW está não apenas melhorando a eficiência e a sustentabilidade de suas operações, mas também criando um ambiente de trabalho mais seguro e inovador para seus funcionários. A manufatura aditiva está definindo um novo padrão na indústria, e a BMW está na vanguarda dessa transformação.

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