Localizada no coração da indústria automobilística do Reino Unido, a Vital Auto é um estúdio de design industrial com profundo conhecimento em design automotivo. A ilustre clientela da empresa inclui muitos dos principais fabricantes automotivos, como Volvo, Nissan, Lotus, McLaren, Geely, TATA e muito mais.
“Os clientes normalmente nos procuram para tentar ultrapassar os limites do que é possível com a tecnologia disponível”, disse Shay Moradi, vice-presidente de inovação e tecnologia experimental da Vital. Quando os fabricantes não têm tempo para experimentação, eles confiam na Vital Auto com qualquer tipo de desafio para transformar ideias, esboços iniciais, desenhos ou especificações técnicas em uma forma física totalmente realizada.
A Vital Auto, cliente do revendedor da Formlabs que mais cresce no Reino Unido, cria protótipos e carros-conceito de alta fidelidade, trabalhando rapidamente em iterações usando uma variedade de ferramentas avançadas, incluindo uma grande quantidade de impressoras 3D da Formlabs, Form 3L e FUSE 1 SLS.
A construção de um carro conceitual
A Vital Auto foi fundada em 2015 quando três amigos se reuniram, deixaram seus empregos e decidiram montar uma loja – apropriadamente – em uma garagem. Um dos primeiros contratos que a empresa assumiu foi para o conceito de supercarro NIO EP9, que instantaneamente colocou a equipe no caminho para produzir protótipos de veículos extremamente realistas e de alta fidelidade.
Dependendo da solicitação do cliente, a equipe começará em qualquer lugar, desde um simples esboço em um pedaço de papel até um veículo já projetado. Eles desenvolvem carros a partir de uma folha em branco, projetam todos os mainframes, todos os elementos exteriores e interiores, abertura/fechamento e elementos interativos. Com cinco a 30 pessoas trabalhando em um único conceito, um projeto típico pode levar de três a 12 meses.
Neste momento, um carro de show típico passa por até uma dúzia de iterações de design principais e, dentro delas, pode haver outras iterações de componentes menores até que o design atenda às expectativas de seu cliente.
“Está tudo bem em nosso setor olhar para as propriedades virtuais como um meio de avaliar um produto antes de ir para o mercado. No entanto, acho que sempre haverá um lugar para objetos manufaturados físicos também. Não há nada que supere a sensação e a sensação de segurar um objeto em suas mãos com o peso correto, com as proporções corretas e a dinâmica de como o ambiente físico muda sua percepção desse objeto físico”, disse Moradi.
“A maioria dos nossos clientes virá até nós com uma nova ideia, uma ideia inovadora e algo que nunca foi feito antes. Portanto, os desafios para nós são novos a cada dia e são infinitos”, disse Anthony Barnicott, engenheiro de design responsável pela manufatura aditiva. “Esses desafios podem variar de como podemos produzir esse número de peças nesse período de tempo, como podemos fazer um produto sustentável ou como podemos fazer uma peça que atinge um peso específico e ainda alcança um desempenho específico.”
Embora os carros tradicionais sejam normalmente feitos apenas de argila de moagem, a equipe também usa fresagem CNC de três e cinco eixos, modelagem manual, modelagem de argila manual e compostos GRP. Esses processos tradicionais, no entanto, muitas vezes não são ideais para produzir as peças personalizadas necessárias para conceitos únicos.
“Usamos a impressão 3D desde o primeiro dia. Queríamos apresentá-lo aos nossos processos de fabricação, não apenas para reduzir custos, mas para dar ao cliente mais diversidade com seus projetos e suas ideias”, disse Barnicott.
Impressora Formlabs 3L e FUSE 1 SLS
Hoje, a Barnicott administra todo um departamento de impressão 3D, incluindo 14 impressoras FDM de grande formato, três impressoras SLA de grande formato Formlabs Form 3L e cinco impressoras FUSE 1 SLS.
“Em termos de capacidade, todas essas impressoras funcionaram 100%, 24 horas por dia, 7 dias por semana, praticamente desde o primeiro dia. Usamos essas impressoras para todas as áreas de nossos conceitos e designs. Normalmente, usaríamos as FUSE 1 para nossas peças baseadas em produção e usaríamos nossas Form 3L para nossas peças baseadas em conceito”, disse Barnicott.
Fabricação de projetos complexos de vários materiais com a Form 3L
“Usamos as máquinas Form 3L para qualquer superfície com acabamento classe A. Então, normalmente em um ambiente automotivo, um interior onde você tem peças que não estão sendo aparadas com couro ou Alcântara ou algum tipo de tecido. Os materiais da Formlabs nos dão um acabamento agradável e suave para nossos pintores trabalharem, podemos usar essas peças diretamente da impressora, direto para um veículo, O que mais me interessa nas máquinas Form 3L é sua versatilidade, a capacidade de fazer uma mudança de material em menos de cinco minutos e a variabilidade desses materiais, passando de um material macio e flexível para um material duro e rígido para nós, não tem preço”, disse Barnicot.
Saídas de ar
“É um desafio comum para nós como uma empresa onde os clientes nos abordam com um produto proprietário e desejam envolvê-lo em seu próprio design. Certa vez, um cliente nos abordou com uma saída de ar proprietária de outro veículo que desejava ter dentro de seu próprio interior. Usamos a tecnologia de digitalização 3D para reproduzir essa peça digitalmente e, em seguida, criamos uma capa externa. Produzimos isso primeiro no material de rascunho para testar o projeto e permitir que o cliente o verifique. A partir daí, passamos para o material branco para produzir uma peça pronta para produção.”
Pacotes Switch
“Ao trabalhar com designs incrivelmente complexos, como pequenos conjuntos de interruptores, o que podemos fazer é usar vários materiais para obter um produto mecânico que não apenas funcione corretamente, mas também possa ser usado em um ambiente do mundo real. [Para esses conjuntos de interruptores], combinamos materiais mais duros, como o Tough 2000 para a superfície superior, com os materiais mais leves e econômicos para os internos.”
Vedações de Porta
“Normalmente, as vedações de portas para aplicações automotivas podem ser incrivelmente caras para produzir. simplesmente não há outra maneira além da moldagem por extrusão para produzi-los. Isso acarreta não apenas um custo de ferramental muito grande, mas também um longo prazo de entrega. Pudemos experimentar um dos mais novos materiais da Formlabs, o Flexible 80A . A Form 3L nos permitiu produzir seções desta vedação de porta durante a noite para testar várias geometrias e foi impresso a 50 mícrons do design real.”
Ter o Form 3L capacita a equipe a produzir várias iterações de peças na maioria dos casos em 24 horas. Eles acabaram comprando três máquinas diferentes para que pudessem produzir até três iterações diferentes de uma peça ao mesmo tempo, mesmo usando três materiais diferentes. Eles podem então repassar a economia de custos para o cliente ou oferecer mais valor apresentando várias opções de design pelo mesmo preço.
“Uma das belezas do uso da manufatura aditiva é a compressão de um prazo. Então, o que você faz nesse espaço de tempo que você liberou? Nós meio que vemos isso como estender o espaço de possibilidade para imaginar alternativas, para adicionar mais loops de iteração no processo”, disse Moradi.
“Existem muitos produtos que produzimos que simplesmente não conseguiríamos sem as nossas Form 3L. Com algumas das técnicas de fabricação mais avançadas, como usinagem CNC de sete eixos, poderíamos produzir essas peças, mas isso teria um custo enorme comprometedor”, disse Barnicott.
Complementando a usinagem CNC para peças mecânicas com a FUSE 1
“A FUSE 1 foi nosso primeiro empreendimento na tecnologia SLS. Como uma pequena empresa, esta é uma tecnologia que pensávamos que nunca poderíamos ter no local. Com a FUSE 1, não apenas temos uma das máquinas, mas na verdade temos cinco das máquinas no local. O que essas máquinas nos permitem é produzir peças mecânicas estruturais muito rapidamente, não apenas para testes, mas para aplicações físicas na maioria de nossos conceitos. Esse processo normalmente teria sido feito por usinagem CNC, seja em nosso local ou fora do local, dependendo da geometria, e teríamos que esperar de dois a quatro dias para ter as peças em nossas mãos. A FUSE 1 nos permite cobrir tudo isso no local e ter peças em nossas mãos na maioria dos casos, em menos de 24 horas”, disse Barnicott.
A equipe usa principalmente a FUSE 1 para peças mecânicas, como dobradiças de portas, partes internas de maçanetas, partes internas de portas e aplicações estruturais. Eles podem usar essas peças direto da impressora, com acabamento mínimo.
Aplicações em que a equipe usou as FUSE 1:
Maçaneta
“Muitas peças de interiores automotivas podem ser incrivelmente difíceis de produzir sem seguir a rota tradicional de moldagem por injeção. Itens como dutos e saídas de ar internos, itens que nunca são vistos, mas ainda assim exigem um alto custo para serem produzidos. Usamos a FUSE 1 para produzir essas peças. Isso nos permite ser muito mais versáteis com os designs que colocamos no veículo sem incorrer nos grandes custos que eles normalmente teriam.”
Pinça de freio
“Às vezes, produzimos peças em que o cliente simplesmente quer ver como será sua marca em uma peça específica. Isso significa que temos que produzir uma peça rapidamente para que possamos aplicar sua marca a ela. Usamos a FUSE 1 para produzir essas peças, como uma pinça de freio, e podemos produzir o logotipo em diferentes áreas da pinça em cores diferentes para o cliente revisar.”
Conceito interativo para um supercarro
“A impressão 3D nos permitiu combinar os materiais SLA e SLS para trabalhar em iterações de design em um projeto específico. Isso nos permite produzir rapidamente várias iterações, combinando ambos os processos, usando-os por suas propriedades específicas, para obter um design final. Isso pode ser qualquer coisa, desde peças mecânicas até peças transparentes para verificar sua qualidade óptica e saída.”
Embora muitas vezes se diga que a manufatura aditiva está aqui para substituir a manufatura subtrativa, a equipe da Vital Auto vê benefícios na combinação de diferentes tecnologias para alavancar suas melhores qualidades.
“Usamos os dois processos juntos para ajudar a apoiar um ao outro. Temos muitas peças em que usaríamos a manufatura subtrativa e depois usaríamos a manufatura aditiva para produzir todos os detalhes mais sutis. Isso nos permite ter uma maneira muito mais econômica de produzir muitos de nossos modelos conceituais”, disse Barnicott.
A impressão 3D não apenas ajuda a equipe a criar produtos melhores com mais rapidez, mas também a atrair novos negócios. Eles descobriram que muitos de seus clientes recorrem a eles porque querem ter acesso às tecnologias mais recentes e querem que seus componentes sejam fabricados com materiais de última geração.
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