Uma ProJet MJP 2500 da 3D Systems permite melhor design, tempo até o mercado mais rápido, custos reduzidos e a capacidade de traduzir rapidamente as informações do cliente em realidade física

Os Hyde Park Partners (HPP) de Charlotte, Carolina do Norte, nos EUA, são um provedor de soluções e produtos de tecnologia que começaram servindo o sudeste dos EUA há 70 anos e agora fornecem seus produtos e experiência de engenharia a pessoas e empresas de todo o mundo.

O Grupo Americano de Engenharia (AEG), uma sucursal da HPP, é uma empresa com uma missão: seu objetivo é fornecer uma solução duradoura e econômica aos problemas crônicos de energia enfrentados pelas comunidades rurais na África. 

Com a qualidade de vida em risco para milhões de pessoas, há uma necessidade urgente para a equipe de desenvolvimento de produtos da HPP de melhorar continuamente o Firefly, o sistema de iluminação de LED alimentado por luz solar independente da rede elétrica. Um aliado importante para ajudar a empresa a satisfazer essa urgência foi uma impressora em 3D ProJet® MJP 2500 Plus da 3D Systems.

Design além da funcionalidade

Em 2010, a HPP fez a conversão de um fornecedor fabricante para um desenvolvedor de produtos e, em 2014, formou a AEG para fornecer esses produtos para o mundo. Inicialmente, a empresa subcontratou o trabalho de prototipagem para um fornecedor externo. A HPP, no entanto, logo descobriu que havia um atraso inaceitável entre iniciar novas ideias e vê-las em sua forma física.

“Quando recebíamos um protótipo de volta, já tínhamos uma outra ideia que necessitava de outra iteração e um novo protótipo,” diz Clifton Vann IV, Diretor Executivo da Hyde Park Partners.

Também houve uma evolução no Firefly a ser considerada. O produto, que consiste em cinco luzes de LED, um painel solar e uma caixa de controle, foi um líder em funcionalidade, oferecendo 12 horas de luz contínua desde os cinco LEDs e exigindo apenas seis horas de luz do sol para uma carga completa. Mas quando o produto entrou em um mercado consumidor mais amplo, a embalagem mais atraente virou uma preocupação central.

“Assim que resolvemos a funcionalidade, percebemos que a aparência e o fator da forma seriam muito mais importantes do que imaginamos no passado,” diz Vann.

Firefly was developed faster and at lower cost with 3D printed prototypes
Moradores da Tanzânia unem-se ao redor da luz de um sistema Firefly.

Sucesso pela segunda vez

A HPP imaginou que a impressão em 3D seria a solução para os atrasos no desenvolvimento de seu produto. Porém, o primeiro sistema que a empresa comprou, uma impressora 3D de modelagem de deposição fundida de um fabricante diferente da 3D Systems, não sobreviveu às expectativas da HPP.

“Ela não produziu a qualidade ou a velocidade de que precisamos para dar suporte ao nosso crescimento e desenvolvimento,” diz Vann. “Não achamos que os protótipos que ela produziu eram bons o suficiente para serem compartilhados com os clientes.”

O sistema também exigia um pós-processamento difícil e desorganizado utilizando produtos químicos cáusticos, de acordo com Scott Draffin, Vice-Presidente de engenharia para a Hyde Park Partners.

So, it was back to searching for HPP. But this time a pleasant surprise awaited them. It was in the form of a ProJet MJP 2500 Plus 3D printer recommended by Duncan Parnell, the local 3D Systems distributor.

Prototipagem verdadeira para o CAD

A ProJet MJP 2500 Plus oferece qualidade de peça fiel ao CAD em materiais plásticos e elastômeros que permitem a testagem funcional realista. A alta resolução fornecida pela tecnologia de impressão MultiJet fornece detalhes microfinos até mesmo para recursos minúsculos, em conjunto com bordas e cantos afiados. Como um grande bônus, o preço estava adequado para a HPP.

“Fiquei chocado e surpreso com os avanços da tecnologia da ProJet MJP 2500 Plus,” diz Vann. “A qualidade da peça era superior a de máquinas que custam cinco vezes mais. Nunca pensei que poderíamos ter um sistema que faz o que essa máquina faz a um preço que poderíamos pagar.”

Um grande ponto de venda para Draffin foi a capacidade de imprimir com vários tipos de materiais.

“Não fazemos apenas invólucros; fazemos luzes e outras peças, de forma que a capacidade de imprimir em uma cor sólida ou em material transparente é realmente importante. Podemos até mesmo fazer um material semelhante à borracha se quisermos fazer o protótipo de um invólucro para a unidade ou criar uma junta.”

Duncan Parnell forneceu e instalou a ProJet MJP 2500 Plus. Em seguida, conduziu o treinamento para atualizar os engenheiros de design da HPP a respeito das melhores formas de usar o sistema para as aplicações específicas da empresa. 

“Estávamos imprimindo peças em questão de horas,” diz Draffin. “Duncan Parnell foi além das vendas e se tornou um parceiro ao fornecer suporte contínuo.”

First Firefly product was created faster and less expensively using 3D printed prototypes
O controlador para um sistema de iluminação Firefly alimentado por luz solar instalado em uma parede na Tanzânia.

Gerenciamento e pós-processamento fáceis

A tarefa de Draffin foi facilitada pelo software 3D Sprint™ incluído com a ProJet MJP 2500. O software permite que qualquer um prepare dados em 3D para impressão, fornecendo agendamento e os dados mais recentes a respeito de funções críticas como o tempo de impressão, status do material e outras funções. Os usuários podem armazenar, acessar e compartilhar dados com quem quiserem, de onde desejarem: em uma nuvem pública segura, no desktop ou em sua própria nuvem privada.

“Ela nos permite criar novos designs de peças durante o dia e imprimi-los em 3D de noite, pois é quando o sistema está em execução sem ser utilizado,” diz Draffin.

A limpeza desorganizada necessária pela impressora 3D anterior da HPP é parte do passado: O sistema MJP EasyClean derrete automaticamente os suportes de cera das peças do MJP em menos de 30 minutos, removendo a necessidade de remoção manual, jatos d'água de alta pressão, banhos químicos cáusticos ou instalações especiais.

“A EasyClean é muito mais fácil de utilizar que o pós-processamento do primeiro sistema que compramos,” disse Draffin. “O derretimento e remoção da cera e o processo de vapor permitem que tenhamos uma peça limpa em muito menos tempo.”

Retorno sobre o investimento final

A HPP viu melhorias imediatas e mensuráveis no tempo e nos custos de desenvolvimento do produto para as peças produzidas na ProJet MJP 2500 Plus em contraste com os protótipos moldados por injeção tradicionais.

“Reduzimos o tempo até o mercado para novas iterações do Firefly e de outros produtos em, pelo menos, 50 por cento,” diz Vann. “O custo de prototipagem foi reduzido de uma média de $500 por peça para cerca de $8 por peça com a ProJet MJP 2500. A velocidade e a economia nos custos permitem que aumentemos a quantidade de protótipos que podemos fazer, o que gera melhores produtos mais rapidamente.” 

Com a velocidade mais rápida de produção de protótipos vem um tempo maior para a engenharia e a economia de custos, de acordo com Draffin.
“Fomos de 10 dias para um único dia para criar um protótipo e fornecê-lo ao mercado para fins de teste e demonstração,” diz ele. A economia de nove dias para um protótipo pode ser adicionada às incríveis reduções de custos. Se considerarmos um dia de oito horas com um engenheiro altamente capacitado sendo pago $125 por hora, em nove dias, as economias podem chegar a até $9.000 por protótipo.

Tudo isso vem sem o comprometimento da qualidade, de acordo com Vann.

“Nossos engenheiros puderam utilizar a 2500 para construir peças de alta qualidade e alta definição que têm a força para serem submetidas aos mesmos tipos de teste funcional que os protótipos de molde de injeção.”

Interação com o cliente inestimável

Embora não seja mensurável por meio de métricas reais de tempo e de custos, a impressora 3D forneceu algo mais que é quase inestimável: uma relação mais próxima e mais interativa com os clientes. 
“A voz do cliente é poderosa,” diz Vann. “A ProJet MJP 2500 nos dá a capacidade de transformar rapidamente o feedback em uma inovação visível do produto.”

O rápido circuito entre o feedback, novas ideias de design e os protótipos realistas e funcionais é especialmente útil para feiras de comércio e outros eventos, de acordo com Draffin.

“A qualidade de impressão da 2500 é tão boa que uma peça pode ser preparada em um dia para a exibição em grandes eventos,” diz ele. “O protótipo está pronto para que a equipe de vendas o demonstre assim que sai da impressora, em contraste com o passado, em que tínhamos designs que precisavam ser enviados para produção por vários dias por meio de moldagem por injeção em plásticos ou alumínio de alto custo.”

Um motor para o crescimento

Para Clifton Vann, a ProJet MJP 2500 Plus não é apenas uma ferramenta, mas um motor que permite o crescimento e a inovação.

“Ela corta os custos de engenharia e acelera nosso caminho até o mercado com soluções industriais e de varejo,” ele diz. “Isso nos dá uma força que promove a engenhosidade, o desenvolvimento de um produto inovador 
e o crescimento contínuo.”

Para mais informações sobre os Hyde Park Partners, o Grupo Americano de Engenharia e o Firefly, acesse http://aeginternational.us/firefly/

Firefly 3D Sprint additive manufacturing software by 3D Systems
O software 3D Sprint incluído com a ProJet MJP 2500 Plus
permite o gerenciamento fácil de impressão a qualquer hora e em qualquer lugar.