Desafios
Na H&B, cerca de 340 funcionários produzem, entre outras coisas, invólucros plásticos para tecnologia de automação por meio de moldagem por injeção. Entre outras coisas, a aparência externa também é importante. Por exemplo, em uma caixa de sensor e atuador fabricada sob encomenda pela H&B, os diodos estão localizados atrás de uma janela de plástico transparente. Neste caso, a ferramenta requer muitos canais de resfriamento delicados e próximos ao contorno, para que o plástico possa liberar seu calor de maneira controlada e uniforme durante a produção e esfriar rapidamente. Isto ocorre porque o tipo de plástico utilizado nesta aplicação torna-se leitoso se for resfriado muito lentamente. A regra geral para o resfriamento na moldagem por injeção é: o mais rápido e homogêneo possível. A homogeneidade traz qualidade e rapidez encurta o tempo de ciclo, o que reduz custos unitários.
A empresa já utilizou as ferramentas sem controle de temperatura conforme, mas teve que lidar repetidamente com janelas turvas e uma alta proporção de refugo. Embora os especialistas em ferramentas da H&B já utilizem insertos impressos com controle térmico próximo ao contorno em diversas ferramentas há muito tempo, eles não estavam satisfeitos com os aços para têmpera por precipitação disponíveis até o momento para o processo L-PBF, especialmente o 1.2709. E assim foi tomada a decisão de confiar na fabricação aditiva com o aço para trabalho a quente 1.2343, que é bem conhecido e popular entre os fabricantes de ferramentas, na impressora 3D interna.
Comparado ao aço para têmpera por precipitação 1.2709, o aço temperado H11 (1.2343) apresenta diversas vantagens, por exemplo, em termos de resistência ao desgaste, condutividade térmica, dureza a quente, resistência à temperatura e capacidade de polimento. As propriedades finais do material são ajustadas por revenimento, tornando-o mais adequado para aplicações na fabricação de moldes. No entanto, devido ao seu maior teor de carbono e à resultante pior soldabilidade, impõe altas exigências ao processo L-PBF utilizado.