O uso da impressão 3D na indústria é uma das fortes tendências da revolução industrial que está em andamento – a Indústria 4.0. É uma ferramenta importante, até mesmo essencial, na transformação do cenário industrial. A impressão 3D permite reduzir custos e ajuda a diminuir o tempo gasto na produção, além de minimizar significativamente possíveis falhas no processo.

Impressão 3D: uma breve história

Se engana quem acredita que as impressoras 3D surgiram só agora. A primeira máquina capaz de “imprimir” objetos a partir de um desenho criado num computador (Computer Aided Design – CAD) foi inventada em 1984, pelo engenheiro californiano Chuck Hull.

A versão inicial foi chamada de estereolitografia (também conhecida como SLA) e funcionava por meio da sobreposição de finas camadas de resina líquida que se solidificavam ao reagir à luz de um laser ultravioleta. Em 1986 foi patenteada uma outra tecnologia de impressão 3D, chamada de sinterização seletiva a laser (ou SLS), que utilizava um material em pó para criação das camadas. Já a primeira impressora FDM (Fused Deposition Modeling), que é a tecnologia mais utilizada atualmente, foi lançada em 1989.

A manufatura aditiva, como é conhecida a impressão 3D, passou muitos anos tendo seu uso restrito devido ao alto custo da tecnologia protegida por patentes. Por esse motivo, somente os grandes centros de pesquisa e empresas de grande porte conseguiam ter acesso às máquinas para construir protótipos ou desenvolver novos produtos.

Quando em 2009 a patente das impressoras FDM perdeu sua validade, teve início um movimento de colaboração opensource chamado RepRap. Bre Pettis, Adam Mayer e Zach Smith se uniram para desenvolver um kit com todas as partes para a construção de uma impressora 3D de baixo custo chamada Cupcake. No ano seguinte, lançaram um outro kit com várias melhorias chamado Thing-O-Matic, que também era opensource.

Com o código aberto (o que chamamos acima de opensource), esses equipamentos puderam receber a colaboração de pesquisadores e usuários da comunidade em geral, o que contribui em muito para seu aperfeiçomento. Até 2011, mais de 3.500 kits da impressora já tinham sido vendidos, difundindo a máquina entre seus entusiastas.

Seus criadores notaram, porém, que a maior dificuldade dos usuários era montar e calibrar esses equipamentos. Foi assim, que em 2012, a empresa MarkerBot criou a “Replicator”, a primeira impressora 3D desktop, que era vendida já montada e calibrada, por apenas US$ 1.749.

Após esse movimento, surgiram várias outras empresas ao redor do mundo  desenvolvendo impressoras 3D, até chegarmos ao cenário atual em que a todo tempo novas versões são criadas e aperfeiçoadas para o uso nas mais diversas áreas.

Segundo um levantamento da consultoria americana Markets and Markets, o mercado de impressão 3D vai movimentar US$ 32,78 bilhões por ano até 2023. A indústria, que desde 2016 é quem lidera as compras desses equipamentos no mercado global, deve sentir mais o impacto da tecnologia de impressão 3D em seu dia a dia.

Como funciona a impressão 3D?

Uma impressora 3D é totalmente diferente do que estamos acostumados a ver nas impressoras que imprimem em papel. A tecnologia de impressão 3D segue um modelo digital, criado num computador, para materializar um objeto físico com precisão. Com o modelo tridimensional projetado em um software específico, geralmente em CAD, os comandos são enviados à impressora, que “fatia” esse desenho 3D em inúmeras camadas. A partir daí, a impressora 3D passa reproduzir essas camadas, uma a uma, até que se tenha o objeto todo “impresso”.

Explicando melhor, a impressora 3D injeta a resina em cada camada, de acordo com o projeto 3D, até que se forme a peça do jeito que ela foi desenhada. As máquinas mais comuns podem ser por fusão a laser, fundição a vácuo ou moldagem por injeção.

Uso de impressão 3D na indústria

A tecnologia de impressão 3D tem revolucionado a indústria, especialmente no que se refere a criação de protótipos, que podem ser produzidos com muito mais velocidade e precisão a partir dessa ferramenta. Antes disso, para se produzir um protótipo, a peça deveria ser moldada manualmente a fim de se obter uma matriz, o que demandava tempo e abria brechas para muitos erros. Essas máquinas de impressão 3D também oferecem a possibilidade de se fabricar peças ou produtos sob medida, diretamente para o cliente final.

Impressão 3D

Com a entrada de mais empresas no desenvolvimento de impressoras 3D e no aperfeiçoamento dessa tecnologia,  acredita-se que hoje em dia há mais de 300 mil impressoras 3D desktop espalhadas pelo mundo. Com essa popularização, a impressão 3D já chega às mais diversas áreas, como: engenharia, design de produto, medicina e odontologia, arquitetura e decoração, joalheria, indústrias de manufatura (de embalagens plásticas ao setor automotivo), até a projetos de ajuda humanitária. Em todas as áreas é possível observar o uso da impressão 3D para acelerar processos de inovação.

Revolução tecnológica na indústria 4.0

Um número cada vez maior de indústrias estão aderindo às tecnologias de manufatura aditiva e tornando esse processo mais inteligente e eficaz. Tudo isso vem ao encontro das tendências da Indústria 4.0, que visa uma produção mais eficiente e customizada, também chamada de Quarta Revolução Industrial.

As impressoras 3D estão diretamente ligadas a essa revolução, pois permitem produções cada vez mais personalizadas, que atendam às necessidades específicas de cada cliente. A maior parte das empresas brasileiras ainda se limita ao uso da impressão 3D para a construção de protótipos, o que já é bastante positivo, pois diminui significativamente os prazos de produção e contribui para o avanço da linha produtiva. Outra possibilidade de uso que vem crescendo no mercado brasileiro é a de fabricar peças de reposição em lotes menores, garantindo o suporte ao cliente mesmo em casos de produtos que já tenham saído de linha.

Dentre os benefícios da impressão 3D dentro da indústria 4.0 estão:

  • A redução nos custos excessivos com ferramentas
  • Aceleração do processo de desenvolvimento de produtos
  • A otimização do design
  • A utilização de materiais mais baratos
  • A redução significativa no índice de desperdícios de uma empresa

Dessa maneira, a impressão 3D desponta como uma tendência importante na Indústria 4.0, já que essa tecnologia aposta na eficiência, produtividade e competitividade das empresas que passam a aplicá-la. A personalização é um dos principais pilares da Quarta Revolução Industrial e amplamente amparado pela impressão 3D.

Além do exposto, essas novas tecnologias surgem para facilitar o trabalho dentro das fábricas, principalmente quando se tem uma produção mais “enxuta”, pois contribuem para redução de custos em todo o processo produtivo.

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