Acelerando a inovação com manufatura aditiva

Avanços alcançados em semanas

Yohann Rousselet: Diretor Global de Inovação Tecnológica na Baltimore Aircoil Company, Inc.

A prototipagem rápida e iterativa com manufatura aditiva (também conhecida como impressão 3D), quando empregada como parte de um processo metódico de inovação, reduz drasticamente o tempo de lançamento de novos produtos no mercado. A velocidade e o baixo custo da prototipagem rápida com manufatura aditiva permitem o projeto e o teste de diversas versões, a comparação rápida de projetos alternativos e o aprimoramento e o refinamento iterativos dos projetos.

Novo produto revolucionário

A Baltimore Aircoil Company (BAC) usou a manufatura aditiva para desenvolver o Nexus® Modular Hybrid Cooler, um grande avanço em sistemas de resfriamento de fluidos híbridos para aplicações de HVAC e industriais leves.

Um dos principais diferenciais de design do Nexus Cooler é o design patenteado DiamondClear®, que proporciona autolimpeza contínua, reduzindo significativamente os custos de manutenção do reservatório de água e o volume de água pulverizada em até 60%. Além disso, pode ajudar a eliminar a necessidade do tratamento tradicional de água.

Esse desempenho incomparável é resultado de inovações no design de dois componentes essenciais do DiamondClear® Design:

Sistema de coleta de água inclinado – Água em alta velocidade fluindo eficientemente sobre calhas e tampas reduz o acúmulo de incrustações e o crescimento biológico.

Bicos de pulverização pressurizados otimizados – A distribuição uniforme de água sobre o trocador de calor maximiza o desempenho.

Processo de inovação acelerado

A BAC e todas as unidades de negócios da Amsted Industries, empresa controladora da BAC, empregam um processo de inovação acelerado de cinco etapas. As três primeiras etapas — ENQUADRAR oportunidades de mercado, DESCOBRIR insights críticos e IDEALIZAR conceitos inovadores — informam e orientam as etapas subsequentes.

A quarta etapa — ELABORATE protótipos rápidos — emprega manufatura aditiva entre outras ferramentas em um processo iterativo de criação de múltiplas versões e exploração e avaliação de principais alternativas e refinamentos precisos.

O estágio final — soluções validadas de LANÇAMENTO — usa protótipos impressos em 3D em escala real com outros métodos para testes finais e validação de conceitos.

Da ideação a soluções validadas em menos de 10 semanas

Durante a fase de ELABORAÇÃO, a calha para os protótipos do sistema de coleta de água inclinado foi impressa em 3D internamente, permitindo que a equipe avaliasse rapidamente as capacidades de gerenciamento de água de cinco projetos diferentes. Esses testes, combinados com a análise detalhada de CFD (dinâmica de fluidos computacional) do comportamento aerodinâmico de vários projetos dos perfis da calha, deram à equipe a confiança necessária para prosseguir com o projeto selecionado.

Para a fase de LANÇAMENTO, a BAC adquiriu uma impressora 3D maior para atender à capacidade de volume de construção e realizar testes em escala real, e o retorno do investimento foi obtido em menos de 6 meses. O desenvolvimento do primeiro protótipo do sistema de coleta de água em escala real foi concluído em menos de 10 semanas, desde a concepção até os testes de validação do primeiro protótipo em escala real. Os projetos finais de produção incluíram peças moldadas por injeção e extrudadas.

Além disso, a manufatura aditiva permitiu que a equipe reduzisse o tempo de desenvolvimento do bico de pulverização de 9 meses para 6 semanas. A impressão 3D no local reduziu o prazo de produção do protótipo do bico de 2 a 4 semanas para menos de 24 horas, o que encurtou significativamente a duração do processo de design iterativo. As peças finais de produção foram moldadas por injeção.