Impressão 3D abre portas para minirrevolução industrial

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O grande desafio atual do Brasil é a competitividade. Para disputar um 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 – neste processo, é fundamental equacionar a etapa de prototipagem. Empresas que lutam com esta questão veem o fenômeno da impressão 3D como uma ferramenta de prototipagem rápida que suporta o salto do design para a produção.

No passado, ninguém acreditaria que um dia seria possível projetar um produto na tela do computador e, menos de uma hora depois, segurar e testar a peça de verdade. A tecnologia de impressão 3D faz exatamente isso. As vantagens propiciadas por esta tecnologia são duas: velocidade e realismo.

Para entender isso melhor, vale a pena dar um passo para trás. A prototipagem sempre foi um calcanhar de Aquiles para os processos modernos de produção em massa e manufatura rápida. Isso acontece porque a prototipagem não faz parte dos parâmetros de economia de escala.

Tornos, máquinas de furar, plainas, fresas e modeladoras foram inventados no início dos anos 1800 no norte da Inglaterra. Esta foi a época e o local onde os fabricantes finalmente obtiveram êxito na substituição das ferramentas de madeira fabricadas a 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 modelos em cartolina dos seus projetos. Fabricantes automotivos utilizavam equipes para construir pesados modelos em argila da sua próxima geração de automóveis. Laboratórios protéticos empregavam 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 de 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 em 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 tecnologia de impressão 3D coloca um fim imediato ao gargalo da prototipagem manual ao 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 do design ser colocado em produção.

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 retocá-lo no programa CAD, imprimi-lo em 3D e testá-lo novamente tantas vezes quanto necessário até chegarem a um design perfeito.

Um aspecto que particularmente se destaca quando lidamos com modelos impressos em 3D, em especial quando eles são impressos por meio de uma tecnologia de alta resolução com múltiplos materiais, é que eles de fato se parecem e funcionam como os produtos que pretendem representar. Trata-se de uma enorme vantagem sobre as demais técnicas.

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 de design 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 melhor produto final.

Então, qual é a implicação para empresas e setores industriais à medida que se continua a buscar formas de aumentar a competitividade e vencer a retração econômica?

Essencialmente, 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 o potencial de, mais uma vez, transmitir a mensagem de qualidade real de um produto. Nesta minirrevolução industrial, ganha espaço o setor que investir na soma da impressão 3D à prototipagem rápida e à manufatura aditiva para reinventar parâmetros de qualidade e preço, e ganhar competitividade.

Autora: Renata Sollero – country manager da Objet Brasil.

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