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Impressão 3D na indústria

janeiro 6, 2015
Tempo de leitura 5 min

Os avanços recentes dessa tecnologia criada há cerca de 30 anos, conhecida como manufatura aditiva, prototipagem rápida e impressão 3D, a tornaram mais prática, versátil, produtiva e acessível em todo o mundo. Somente nos três primeiros meses de 2014 foram produzidos 26.800 equipamentos no mundo, sendo 95% destinados à indústria, porém a tecnologia está ganhando força no mercado de consumo, contou Achilles Arbex, gerente-geral no Brasil da The Association for Manufacturing Technology (EUA) – AMT, com base em informações divulgadas pela Canalys. “A flexibilidade é a grande revolução, um exemplo é a possibilidade de fazer geometrias complexas”, disse. Especialistas dizem que até 2020 a maioria das residências terá uma impressora 3D.

De acordo com Rafael Vidal Aroca, docente do Departamento de Engenharia Mecânica da Universidade Federal de São Carlos – Ufscar, em 2014 e 2015 diversas patentes relacionadas à impressão 3D estão expirando e entrando em domínio público, o que torna possível a produção de vários modelos diferenciados com custo menor.

Na indústria brasileira, a impressão 3D já é utilizada, porém de forma modesta. Algumas companhias a usam para desenvolver protótipos visuais e funcionais e peças e ainda para auxiliar no desenvolvimento de moldes de areia para fundição. Para o professor Aroca, a popularização no País é o passo inicial para seu uso mais intenso, começando nas empresas, universidades e centros de pesquisa, depois em escolas e lares.

Jorge Vicente Lopes da Silva, coordenador da Divisão de Tecnologias Tridimensionais do Centro de Tecnologia da Informação Renato Archer – CTI, disse que ainda faltam conhecimento e acesso à tecnologia nas empresas de menor porte, mesmo com a grande divulgação da mídia nos últimos anos. “No CTI temos colaborado com a indústria e a difusão tecnológica da impressão 3D desde 1997”, destacou Silva.

Enquanto isso, no exterior, é aplicada em setores de alta tecnologia, como na indústria espacial, militar e aeronáutica. “Como é muito difícil produzir e manter estoque de peças de certos modelos de aviões, há projetos de grandes companhias para estruturar a impressão no centro de manutenção”, citou o docente da Ufscar. “Uma grande empresa aeronáutica está construindo uma impressora de grandes proporções, do tamanho de um galpão, para impressão de grandes peças e partes de aviões.”

Nos outros países são mais usuais impressoras que trabalham, além do polímero, com metal e outros materiais, como os usados em órteses, próteses, ossos, partes do crânio e ferramentas para apoio a cirurgias. A medicina tem se beneficiado cada vez mais com a impressão 3D, que permite a produção de peças específicas para cada paciente. No Brasil, o CTI desenvolve tecnologias para a área médica desde 2000 e, a partir de 2009, começou a receber recursos do Ministério da Saúde.

Ainda no exterior, segundo Aroca, já há projeto da gadget printer, uma impressora 3D para operar com plásticos, metais, semicondutores e outros materiais, que, em conjunto, formam um aparelho eletrônico funcional. Informou ainda que estão em desenvolvimento equipamentos que imprimem objetos diretamente a partir dos pellets, com custo cerca de 20 vezes menor que o valor do material hoje comercializado, que é enrolado na forma de filamentos processados por indústrias plásticas. “Hoje uma das maiores críticas é o custo do material”, afirmou o professor. “No futuro, espera-se que seja possível imprimir um telefone celular; embora isso ainda esteja longe de acontecer, as pesquisas já estão em andamento.”

Com o amadurecimento do sistema e dos materiais e a redução do valor, a utilização tende a aumentar muito, migrando para diversas áreas, da indústria à residência. Marcos Ribeiro Pereira-Barretto, professor doutor do Departamento de Engenharia Mecatrônica e de Sistemas Mecânicos da Universidade de São Paulo, acrescentou que, além do custo, outra grande limitação é o tempo de produção. “Ainda não dá usar uma impressora 3D para grandes quantidades porque é muito mais caro e demora mais que uma injetora, por exemplo, porém já há progresso, uma vez que antes o valor de impressão de uma caixa do tamanho de um celular custava mais de R$ 4 mil e hoje, cerca de R$ 100,00”, contou. “A impressão dessa mesma caixa ainda leva umas duas horas, enquanto uma injetora fabricaria alguns milhares no mesmo tempo.” Outro gargalo é o valor dos equipamentos, porém Aroca informou que hoje é possível comprar máquinas com resolução  de 0,1 mm por cerca de R$ 4 mil.

Os processos de impressão 3D são simples do ponto de vista conceitual, segundo Silva. “Trata-se da construção automática de peças físicas pela adição de camadas de materiais, tendo como base um modelo virtual em um computador, com a mínima intervenção humana e sobretudo com complexidade geométrica impensável no passado”, disse o pesquisador do CTI. “Existem uns 40 processos de impressão 3D comercialmente disponíveis, cada um deles com seus materiais específicos.”

O docente da Ufscar completou que a manufatura aditiva ainda não produz peças tão resistentes quanto as produzidas pela subtrativa, mas informou que uma peça feita em impressora 3D tem cerca de 40 a 60% da resistência de seu material original e, em alguns processos, há grande economia de material. “Além disso, existem detalhes internos que a manufatura subtrativa não proporciona e, nesse caso, a manufatura aditiva é a melhor solução.”

Os especialistas dizem que o objetivo da impressão 3D na indústria é acelerar o processo de desenvolvimento de produtos com qualidade, atendendo os requisitos de um mercado cada dia mais exigente e competitivo. Ela criará novas oportunidades para projetistas, operadores,
técnicos especializados em manutenção, desenhistas para projetos de peças, fabricantes e fornecedores de materiais e instrutores para profissionalização da mão de obra. “Para alta tecnologia, requerem-se profissionais experientes e bem qualificados, e os treinamentos movimentam a economia”, destacou o gerente da AMT Brasil. “Há espaço para todos os processos na indústria de bens de consumo e capital, sem exceção. Lembrando que não há evolução sem inovação.”

Leia o artigo que Mario Winterstein, diretor de desenvolvimento de negócios da The Association For Manufacturing Technology – AMT (EUA), escreveu exclusivamente para NEI sobre a impressão 3D no mundo. Para ele, as possibilidades da manufatura aditiva limitam-se apenas à mente humana.

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