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Estudo de Caso: Cubo de Teste Funcional com Multi-Funções

Aço Inoxidável 316L | SLM | Cupom de Teste Compacto com Canais Internos e Superfícies Marcadas

Aplicação de Impressão 3D de Metais

1. Contexto

Uma equipe de engenharia de qualidade precisava de um cupom de teste compacto e repetível para validar a capacidade do processo SLM em múltiplas geometrias simultaneamente. O cupom precisava incluir canais curvos internos (para validação de fluxo e varredura por TC), uma variedade de tamanhos de furos (para verificação de resolução e circularidade), rótulos de identificação elevados com marcação 3D (para rastreabilidade) e recursos de montagem externos (para teste de fixação em serviço). Um bloco de teste tradicionalmente usinado não poderia fornecer os canais internos e o texto marcado em 3D na mesma peça.

2. O Desafio

Os requisitos de design incluíam:

· Canais curvos internos com 90° de curva, sem marcas de suporte na superfície molhada

· Seis diferentes diâmetros de furos de 1,5 mm a 10 mm em uma única face

· Rótulos elevados com marcação 3D ('Nota de Teste 2/3/4/5') na face frontal para rastreabilidade

· Recursos de tubulação curva externa na parte superior para integração de circuito de fluxo

· Envelope compacto: cubo de ~70 mm, com parede mínima de 5 mm em todos os recursos internos

3. A Solução

O cubo de teste foi projetado como uma única peça com canais curvos internos, seis diferentes tamanhos de furos nas faces laterais e rótulos elevados com marcação 3D na face frontal, depois fabricado por Fusão a Laser Seletiva (SLM) em aço inoxidável 316L em uma única construção.Os canais internos foram orientados para ser auto-sustentantes durante a impressão, eliminando a necessidade de estruturas de suporte internas. O texto impresso em 3D foi impresso como caracteres elevados na mesma construção, dando a cada cupom um identificador permanente e à prova de adulteração. Após a impressão, o cubo foi jateado para acabamento uniforme e as faces dos orifícios foram mantidas como impressas para medição da circularidade.

 

Figura 1: Cubo de teste 316L impresso por SLM — vista frontal com etiquetas 3D elevadas 'Test Note 2/3/4/5', padrão de furos laterais e recursos curvos de tubo superior

 

Figura 2: Mesmo cubo de teste do ângulo traseiro — mostra os diâmetros dos furos da face lateral de 1,5 mm a 10 mm e o acesso à câmara interna

 

Figura 3: Vista de três quartos — envelope compacto de 70 mm com todos os seis recursos de validação numa única peça

4.O Resultado

· Cupom de construção única — canais internos + 6 tamanhos de furos + texto marcado em 3D numa única peça

· Etiquetas 3D permanentes — caracteres elevados, não podem ser removidos ou lixados

· Canal curto interno — geometria autoportante, sem marcas de suporte na molhada superfície

· Validação multi-funcional — teste de fluxo + varredura CT + verificação de circularidade num único cupom

· Prazo de entrega: 2 semanas — do CAD ao acabado, cupom arenado

· Reutilizável para QA — padrão de calibração e validação da capacidade do processo

“Este único cupom substituiu três blocos de validação separados. O nosso dashboard de capacidade de processo agora é construído em torno de uma única peça repetível.”

 

Material: Aço Inoxidável 316L  |  Processo: SLM / Impressão 3D Metálica  |  Aplicação: Cupom de Teste Multi-Funcional