O instituto alemão Fraunhofer de Tecnologia a Laser (ILT) e a empresa francesa Cailabs estabeleceram, no início deste ano, uma parceria estratégica para viabilizar a deposição de metal a laser, uma técnica de manufatura aditiva (impressão 3D) baseada no uso de fios de alta precisão como material de adição.

 

Utilizando a tecnologia de Conversão de Luz em Múltiplos Planos (MPLC, de Multi-Plane Light Conversion), os parceiros desenvolveram o cabeçote Canunda-DED, que oferece uma solução compacta e coaxial para o trabalho de deposição de metais.

 

O projeto visa atender setores críticos como aeroespacial e de ferramental de produção, onde o reparo de geometrias complexas e a fabricação híbrida exigem alta eficiência e menor custo de material em comparação ao uso de pós metálicos. Diferente da deposição por pó, o uso de ligas na forma de fio metálico garante uma taxa de deposição de 100% (sem perda de material por dispersão).

 

A grande inovação reside na modelagem de feixe dos cabeçotes da Cailabs, que distribuem a energia do laser de forma controlada e reprodutível ao redor do fio metálico. Diferente dos sistemas tradicionais, o princípio coaxial permite uma entrada de energia consistente e simétrica, garantindo que o fio seja fundido de forma uniforme independentemente da direção do movimento. Essa estabilidade é fundamental para o desenvolvimento dos parâmetros de processo determinados pelo Fraunhofer ILT, que utiliza simulações físicas para otimizar a dinâmica da poça de fusão e a alimentação do arame em diferentes ligas metálicas.

 

Um diferencial técnico decisivo é a redução drástica do peso e do volume do equipamento. O novo cabeçote foi projetado para pesar menos de 5 kg, permitindo sua montagem direta em braços robóticos convencionais sem comprometer a dinâmica de movimento. Essa leveza, somada à capacidade de operar com potências superiores a 12 kW, abre caminho para o reparo de componentes de grande porte e a reconstrução de bordas finas com velocidades de processamento. O equipamento pode ser integrado a células de manufatura já existentes.

 

A precisão alcançada pela tecnologia MPLC permite a criação de estruturas com largura inferior a 1 mm, um marco para a soldagem de manutenção e para a manufatura aditiva de alta resolução. Ao converter o feixe de laser em perfis estáveis e de baixa perda, o sistema Canunda-DED possibilita o acesso de robôs a áreas antes inacessíveis, tais como contornos internos de peças e ferramentas complexas. A qualidade do feixe permanece estável mesmo em regimes de uso contínuo sob altas cargas térmicas.

 

Atualmente, as equipes de engenharia estão qualificando o sistema para o uso em ambiente real de produção, definindo faixas de parâmetros que incluem o ajuste preciso do diâmetro do fio e estratégias de guia para materiais de difícil processamento. A expectativa é que essa união entre a expertise em processos do Fraunhofer ILT e a tecnologia de conformação de feixe da Cailabs estabeleça um novo padrão para a indústria metal-mecânica, unindo a economia e a segurança da deposição de fios metálicos à versatilidade da robótica avançada.

 

Imagem: Fraunhofer ILT

 

 

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