CADxpert | software + hardware » Impressão 3D abre portas para minirrevolução industrial
Renata Sollero e a impressora Objet
Hoje o grande desafio do Brasil é a competitividade. Para disputar o mercado globalizado as indústrias precisam identificar seus problemas reais, trabalhar duro para desenvolver produtos melhores e lançar esses produtos na hora certa e com o preço certo. Quem deseja vencer esses desafios precisa realizar a transição do design inicial para a produção final das mercadorias e, nesse processo é fundamental equacionar a etapa de prototipagem. Empresas que lutam com esta questão têm à sua disposição a impressão 3D como uma ferramenta que suporta o salto do design para o protótipo real.
Para entender isso melhor, vale a pena dar um passo atrás. A prototipagem sempre foi um calcanhar de Aquiles para os processos modernos de produção em massa e manufatura aditiva. Isso porque a prototipagem não faz parte dos parâmetros de economia de escala. Tornos, máquinas de furar, fresas e modeladoras foram inventados no início dos anos 1800 na Inglaterra.
Essa foi a época e o local em que os fabricantes finalmente obtiveram êxito na substituição das ferramentas de madeira fabricadas à mão por máquinas em metal capazes de produzir em massa peças metálicas robustas e mais baratas. No entanto, até recentemente, os fabricantes não haviam conseguido aplicar no processo de prototipagem a mesma eficiência de custo do processo industrial. Em vez disso, a prototipagem permanecia presa à era pré-industrial.
Arquitetos contratavam alunos para trabalhar no penoso processo de construir e colar em cartolina modelos de seus projetos. Fabricantes automotivos utilizavam equipes para construir pesados modelos em argila da sua próxima geração de automóveis. Laboratórios protéticos tinham como opção apenas os inconvenientes e trabalhosos moldes da arcada dentária para preparar facetas, coroas ou próteses dentárias. Tudo isso exige horas de mão de obra, sua repetição é difícil e cara. Acima de tudo, esses modelos não representam com precisão o produto final que precisa ser testado.
E, como a produção feita nas ferramentas de usinagem, prensas, máquinas de injeção e moldes continua a ser cara, muitas vezes é mais fácil conviver com um design medíocre do que substituir equipamentos de base. Assim, a qualidade final dos produtos vem sofrendo na forma de um inevitável "custo" ou efeito colateral da produção moderna.
Mesmo com o advento das tecnologias de CAD/CAM e de técnicas de design mais precisas e rápidas, os projetos continuam a pesar nos orçamentos que, em alguns casos, podem se esticar por anos , em especial, nos setores fabris estratégicos maiores, como defesa. No entanto, com a tecnologia de impressão 3D, o processo de prototipagem finalmente conseguiu acompanhar o ritmo da indústria.
A impressão 3D coloca um fim imediato ao gargalo da prototipagem manual por fornecer um meio rápido e automático de produzir peças únicas e exclusivas. Um dos diferenciais dessas peças é que podem ser testadas com precisão em cenários do mundo real, muito antes de o produto ser colocado em produção.
Veja no vídeo acima a impressora 3D Objet Connex usando 14 materiais no carrinho de brinquedo
Além de velocidade, a impressão 3D oferece a grande vantagem de produzir representações realistas adequadas para testes e inspeções de defeitos logo nos primeiros estágios do ciclo de design. Uma vez identificado o defeito de design no modelo, os designers e engenheiros podem corrigi-lo no CAD e imprimir o modelo em 3D novamente e testá-lo tantas vezes quanto necessário até chegar a um design perfeito.
Embora a impressão 3D a jato de tinta seja conceitualmente semelhante à impressão 2D, na verdade o material jateado é um polímero, e não tinta, e a superfície da impressora move-se para baixo à medida que o modelo "cresce" na bandeja de montagem. Um dos aspectos mais impressionantes desse tipo de técnica aditiva é sua capacidade de jatear materiais diferentes com propriedades diferentes em peças montadas de forma homogênea.
Por exemplo, um carrinho de brinquedo pode ser impresso com propriedades semelhantes à borracha para as rodas e um chassi rígido. E as rodas giram de verdade – sem nenhuma necessidade de montagem. Ao usarem técnicas de impressão 3D aditiva, designers e engenheiros podem criar protótipos 3D inteiros e partes funcionais do nada, camada por camada, diretamente do seu software CAD padrão.
Com tal tecnologia nas pontas de seus dedos, os designers e engenheiros de produtos agora podem abandonar os tediosos ciclos de prototipagem que costumavam demorar semanas ou meses. O resultado da impressão 3D é um processo de prototipagem mais rápido e simples, que sempre resulta em um produto final melhor.
A impressão 3D e a prototipagem rápida tornarão possível uma nova minirrevolução industrial. Empresas e economias inteligentes o suficiente para investir hoje nesta tecnologia poderão se diferenciar ao criar produtos de alta qualidade. O mais impactante: o custo baixo não será mais traduzido automaticamente em perdas de qualidade ou funcionalidade.
Com essa tecnologia, a indústria ganha a possibilidade de transmitir a mensagem de qualidade real de um produto. Nesta minirrevolução industrial, ganha espaço o setor que investir na soma da impressão 3D com a prototipagem rápida e a manufatura rápida (aditiva) para reinventar parâmetros de qualidade e preço, e ganhar competitividade.