ExxonMobil dos EUA reduz custo de peças de titânio em 42% e prazo de entrega em 58,8 horas com tecnologia Meltio

De acordo com pt.wedoany.com-A ExxonMobil, em sua refinaria em Baton Rouge, Louisiana, utilizou a tecnologia de deposição de metal a laser (LMD) da Meltio para fabricar componentes críticos de liga de titânio, conseguindo reduzir o custo unitário em 42% e encurtar drasticamente o prazo de entrega da produção de 4 a 6 semanas para 58,8 horas.

A indústria de petróleo e gás exige altíssima confiabilidade dos equipamentos. Na refinaria da ExxonMobil em Baton Rouge, proteger os painéis de sistemas críticos contra contaminação por fluidos tornou-se uma prioridade. Este estudo de caso detalha como a fábrica migrou da manufatura subtrativa tradicional para a tecnologia de deposição de metal a laser (LMD) da Meltio, utilizando especificamente o sistema Meltio M600, uma tecnologia industrial de deposição de energia direcionada (DED).

O estudo de caso também mostra que o titânio não era inicialmente o material considerado pela ExxonMobil em suas operações de fabricação. No entanto, com a tecnologia Meltio, a fábrica descobriu que o titânio não apenas se tornou uma solução viável, mas também se mostrou economicamente vantajoso, sem comprometer a qualidade e o desempenho das peças.

A solução final resultou do redesenho de um dispositivo mecânico de proteção antissifão. Isso permitiu que a equipe de engenharia alcançasse melhorias estruturais e economias de custo significativas. A fábrica afirmou que, antes de adotar a tecnologia DED com arame, nunca considerou o uso de peças de titânio devido ao seu alto custo; no entanto, após a transição para a tecnologia Meltio, descobriu que o custo se tornou bastante acessível.

Na fase de identificação de gargalos, o dispositivo antissifão existente, projetado para evitar que o óleo sifonasse ao longo dos fios do termopar para dentro do painel de instrumentos, apresentava limitações significativas de design e operação. Posteriormente, a equipe de engenharia decidiu migrar para o material Titanium 64 para superar as restrições metalúrgicas e térmicas. Em comparação com o material original, o Titanium 64 é mais leve e mais barato, e este material já foi parametrizado para a tecnologia Meltio. No entanto, adaptar esses componentes pesados à manufatura aditiva também trouxe desafios, incluindo o ambiente inerte rigoroso exigido pelo Titanium 64 (que requer cerca de uma hora e meia de tempo de máquina para remover o oxigênio), restrições térmicas que exigem pelo menos 7 minutos de resfriamento por camada para evitar superaquecimento, e problemas como oxidação superficial, acúmulo excessivo de material e deslocamento físico durante o processo de deposição.

No processo de adoção estratégica da manufatura aditiva, a equipe de engenharia utilizou o sistema Meltio M600 para realizar um redesenho completo dos componentes, adaptando-os para impressão em três eixos. Eles fabricaram grampos personalizados depositando SS-316Lsi sobre substrato SS304, permitindo a produção em lote simultânea de quatro peças, o que aumentou o tempo de pausa entre camadas e eliminou o problema de oxidação superficial. O corpo principal foi redesenhado com um limite de balanço de 75 graus, utilizando um método de impressão não planar. Utilizando a função de sondagem do M600, a máquina realizou a medição do eixo Z no ponto mais baixo do substrato, depositando as características diretamente na superfície curva. A tampa também foi redesenhada para incluir um perímetro oco destinado a conter selante de silicone. Através da otimização de parâmetros, a potência do laser e a velocidade de impressão foram significativamente reduzidas em áreas locais específicas, mitigando com sucesso o crescimento excessivo de material. Para evitar o deslocamento da mesa durante movimentos de não extrusão, foram adicionados dispositivos de fixação mecânica robustos em ambos os lados do grampo.

A quantificação do impacto mostra que a transição para o processo LMD da Meltio trouxe vantagens operacionais decisivas. O custo unitário de todo o conjunto foi reduzido em 42%, e o prazo de entrega da produção foi drasticamente encurtado das estimadas 4 a 6 semanas para exatas 58,8 horas.

Este estudo de caso valida o LMD como uma direção futura para a fabricação de componentes na indústria de petróleo e gás. A substituição da usinagem CNC pela tecnologia LMD para fabricar peças de Titanium 64 permitiu uma otimização geométrica rigorosa e um retorno financeiro tangível. Ao abordar comportamentos térmicos específicos e empregar grampos inteligentes para produção em lote, a refinaria da ExxonMobil em Baton Rouge modernizou com sucesso um dispositivo de proteção crítico. O resultado de uma redução de 42% no custo unitário valida o LMD como uma solução de fabricação altamente competitiva para ambientes exigentes na indústria de petróleo e gás. A fábrica afirmou que se libertar da usinagem tradicional transformou completamente os custos de produção, demonstrando que a manufatura aditiva traz valor financeiro real para a indústria de petróleo e gás.