O desafio: prototipagem lenta e cara em um setor que não pode esperar

Entre os dispositivos de proteção elétrica mais utilizados no mundo estão os disjuntores em caixa moldada (MCCBs), componentes compactos, estruturalmente complexos e essenciais para proteção contra sobrecarga e curto-circuito em praticamente todos os setores industriais. Justamente por essa complexidade estrutural, prototipagem e testes rigorosos são etapas indispensáveis no desenvolvimento desses produtos.

Tradicionalmente, fabricantes de aparelhos elétricos dependiam de usinagem CNC ou revestimento de silicone para produzir protótipos de verificação. O problema: esses métodos envolvem ciclos de processamento longos e custos elevados, um gargalo que se torna crítico para empresas que lançam dezenas ou centenas de novos produtos por ano.

Foi exatamente esse cenário que um cliente global da TPM3D, líder em soluções de energia inteligente, enfrentava antes de migrar para a impressão 3D SLS.

O perfil do cliente

O cliente é um fornecedor global de soluções de energia inteligente, com vendas anuais superiores a 80 bilhões de RMB e operações em mais de 140 países e regiões. Seu portfólio abrange distribuição de energia, dispositivos terminais, controle e proteção de motores, além de sistemas de automação industrial, uma operação que desenvolve e fabrica mais de 10.000 novos produtos elétricos por ano, o que exige prototipagem rápida e verificação constante.

Para acelerar esse ritmo de inovação, a empresa adotou o sistema de sinterização a laser TPM3D P360, combinado com uma Estação de Processamento de Peças e Pó (PPS), dedicados à P&D e produção experimental de seus aparelhos elétricos de baixa tensão.

As 5 formas pelas quais a SLS transformou o processo

1. Prototipagem funcional direta, sem ferramental intermediário

Com o sistema P360, a empresa passou a produzir protótipos funcionais, como caixas de MCCB e outros componentes estruturais, diretamente via sinterização seletiva a laser, eliminando etapas intermediárias de ferramental que antes consumiam dias de processo.

2. Precisão dimensional compatível com testes elétricos rigorosos

Cada amostra impressa passa por verificação de montagem e uma bateria de testes funcionais, incluindo teste de força, teste de atraso longo e teste de isolamento. O requisito de precisão para verificação de montagem chega a ± 0,2 mm, e as peças produzidas via SLS atendem consistentemente a esse padrão, validando a tecnologia não apenas para protótipos visuais, mas para testes funcionais reais.

3. Material de alta performance equivalente a peças moldadas por injeção

O material utilizado é o Precimid1172Pro GF30, um nylon 12 reforçado com 30% de esferas de vidro desenvolvido pela TPM3D, com excelente resistência mecânica, resistência ao impacto e propriedades isolantes. Os testes confirmaram:

• Temperatura de deformação térmica de até 184,4 °C;
• Capacidade de suportar 80 °C por 4 horas em termostato sem deformação, atendendo integralmente aos requisitos de teste de longo atraso.

Na prática, os casos de MCCB produzidos via SLS apresentam desempenho equivalente ao de peças moldadas por injeção, validando a tecnologia tanto para prototipagem quanto para testes funcionais de pré-produção.

4. Produção mais limpa, segura e sustentável

Junto ao sistema P360, o cliente implementou a Estação de Processamento de Peças e Pó (PPS) da TPM3D, lançada em 2018 como a primeira do tipo na Ásia. A PPS integra em um único fluxo:

• Limpeza de peças;
• Reciclagem e mistura de pó;
• Alimentação e coleta automatizada de pó.

Essa automação elimina diversas operações manuais que antes eram demoradas, inseguras e propensas à poluição por poeira. A estação é certificada segundo os padrões nacionais de Zona 22 à Prova de Explosão de Poeira e possui certificação CE internacional, resultando em um ambiente de produção mais limpo, organizado e seguro para os operadores.

5. Redução drástica de tempo e custo por peça

O impacto financeiro e operacional da mudança foi expressivo:

Isso representa uma redução de mais de 60% no prazo e de mais de 80% no custo por peça. Na rotina da empresa, isso se traduz em 2 a 3 impressões de câmara cheia por semana — gerando uma economia estimada em RMB 700.000 por ano, ao mesmo tempo em que aumenta a produtividade da equipe de P&D.

O que o cliente disse

“O sistema P360 da TPM3D é prático e rápido; o PPS reduz a intervenção manual e, ao mesmo tempo, alcança alta eficiência no processamento de peças e pó. A solução economiza tempo e custos, além de garantir a limpeza e a segurança do ambiente.”

Por que esse caso importa para o setor elétrico como um todo

Esse caso ilustra um padrão que se repete em diversos segmentos de manufatura industrial: quando o volume de novos produtos é alto e os ciclos de desenvolvimento são curtos, o ferramental tradicional, usinagem CNC, moldes de silicone ou moldagem por injeção para protótipos, se torna o principal gargalo do processo, não a engenharia em si. A impressão 3D SLS resolve exatamente esse ponto: elimina a dependência de ferramental dedicado para cada nova iteração de design, mantendo a precisão dimensional e as propriedades mecânicas necessárias para validação funcional real.

Conclusão

Ao adotar o sistema de sinterização a laser P360 combinado à Estação de Processamento de Peças e Pó, essa líder global em soluções de energia transformou seu processo de P&D para aparelhos elétricos de baixa tensão, acelerando o desenvolvimento de produto, reduzindo custos de forma substancial e garantindo um ambiente de produção mais limpo, seguro e sustentável. Em um setor onde velocidade, precisão e segurança são inegociáveis, a impressão 3D SLS se mostra uma virada de chave real, não apenas incremental.

Na 3be, ajudamos empresas do setor elétrico e industrial a estruturar fluxos de prototipagem e produção com manufatura aditiva, reduzindo prazo e custo sem abrir mão da precisão exigida por testes técnicos. Fale com nossa equipe para avaliar como a SLS pode acelerar o desenvolvimento dos seus produtos.

Fonte: Conteúdo produzido pela equipe da 3be com base em informações técnicas publicadas pela TPM3D.