O futuro chegou ou é impressão (3D) minha?

Vocês já repararam que estamos nos aproximando do final da segunda década do século XXI?

O ano de 2020 está batendo à nossa porta e, com ele, muitos assuntos tem estado cada vez mais em pauta. Um deles é a indústria 4.0 — ou quarta revolução industrial — que abrange uma série de diferentes tecnologias que tem se desenvolvido nos últimos anos, trazendo uma grande promessa de mudança tanto na indústria quanto no nosso dia a dia.

Para mim, Luísa, a chegada do ano de 2020 também representa que estou completando 10 anos de trabalho, pesquisa e dedicação à impressão 3D, um dos nove pilares da indústria 4.0. Em 2010, ainda muito nova e cursando o ensino médio técnico em mecânica na UTFPR, tive a oportunidade de me tornar membro do Núcleo de Prototipagem e Ferramental, um laboratório dentro da universidade que possuía duas impressoras 3D e uma mini fresadora totalmente dedicados à pesquisa na área da saúde. Ali permaneci pelos 2 anos seguintes, onde iniciei minha paixão e minha jornada que não teriam fim.

De 2010 para cá, muita coisa mudou e isso me enche de orgulho. Há 10 anos, a grande maioria das pessoas não fazia ideia do que era o meu trabalho, e até para mim foi difícil de compreender no início. Quase não haviam softwares específicos para essa aplicação, e os poucos que haviam eram pagos ou de difícil acesso. Comprar filamento plástico no Brasil era praticamente impossível, e nós utilizávamos apenas um tipo de material. A ideia de montar uma pequena impressora própria em casa ainda era quase inconcebível — ou apenas para os fortes, claro.

Hoje, eu diria que o grande público já pelo menos ouviu falar do assunto na TV ou na internet, o que é, com certeza, uma grande vitória para nós, entusiastas da tecnologia.

Mas afinal, o que é impressão 3D?

Esse nome é popularmente utilizado para se referir à uma técnica de manufatura aditiva. A manufatura aditiva é um processo de produção que se baseia na adição de material por camadas. Ela é, essencialmente, o oposto da usinagem, um dos processos de fabricação mais antigos da história, em que se inicia com uma matéria-prima bruta de onde será removido material.

Para se fabricar um objeto por impressão 3D, é necessário um modelo 3D. Esse modelo será “fatiado” por um software, traduzindo-o em camadas de uma determinada espessura. A impressora então depositará material, camada por camada, formando o objeto.

Existem hoje, no mercado, impressoras 3D que funcionam das mais variadas formas e utilizam os mais variados materiais para todos os tipos de aplicação. Essa tecnologia apresenta diversas vantagens sobre os métodos de fabricação tradicionais — como, por exemplo, a grande liberdade geométrica e o fato de dispensar ferramentais e moldes — e isso a torna uma grande promessa para quase todas as áreas de estudo: mecânica, construção civil, medicina, biologia, culinária, educação, arqueologia, odontologia, artes, química, e a lista continua…

Uma tecnologia tão promissora não poderia ficar de fora da Gatron. Apesar de estarmos atuando em duas frentes onde a impressão 3D ainda está dando seus primeiros passos (compósitos e peças em grande escala), ela pode nos trazer uma grande vantagem competitiva na fase de desenvolvimento de produto de duas formas principais: fabricação de miniaturas e desenvolvimento de ferramentais e gabaritos.

Um dos mercados em que a Gatron é destaque hoje é o de aerogeradores. Uma nacelle pode ter, em média, de 7 a 13 metros de comprimento, e de 2 a 4 metros de altura e largura, dependendo do modelo. A quantidade de peças também varia muito, podendo chegar a quase 60 peças de compósito estrutural por máquina. Projetos dessa escala muitas vezes exigem estudos relacionados à logística, embalagem e ao próprio planejamento de fluxo e produção dentro da fábrica. Para facilitar a visualização do produto e realizar estudos e simulação de transporte, a Gatron realiza a impressão 3D de todos os componentes em escala reduzida. Desta forma, podemos apresentar ao nosso cliente uma solução total antes mesmo de termos o primeiro protótipo em mãos.

Projeto de nacelle em pequena escala para estudo de transporte em contêiner — Foto: Larissa Machado

Já o desenvolvimento de ferramentais e gabaritos tem sido amplamente utilizado por nós na fase de fabricação de protótipo. A impressão 3D nos permite reproduzir parcialmente uma região específica de uma peça com base apenas no seu modelo digital e realizar a marcação de uma linha de corte e/ou furação em um molde ou a fabricação de um gabarito de aço com base na peça protótipo traçada. Também é possível criar ferramentas para a conferência simplificada de geometrias por operadores da linha em fases intermediárias da produção. Dessa maneira, pode-se detectar defeitos na peça em estágios iniciais, antes que ela chegue à inspeção final.

O crescimento acelerado da impressão 3D na indústria tem aumentado as expectativas para a próxima década que, com certeza, nos trará novidades ainda mais revolucionárias. Nosso próximo passo na Gatron nesse cenário está voltado à fabricação de moldes para compósitos, o que pode representar uma grande inovação nesse mercado no Brasil. Temos que testar, desenvolver, fabricar e nunca desistir de implementar algo novo. Afinal, é disso que a quarta revolução industrial será feita: novos desafios.

Texto por Luísa Dieter, Engenheira de Produto da GATRON

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    R. Maria Izabel Zagonel, nº 205 - São José dos Pinhais, PR, Brasil

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