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Manufatura aditiva: como otimizar recursos e processos

Uma indústria que enxerga no horizonte o futuro precisa se adequar aos novos processos e inseri-los em seu dia a dia.
25/11/2018

Por definição manufatura é a fabricação de produtos. O setor impacta e abastece diversos outros e é crucial para o desenvolvimento correto das atividades industriais. Assim como em todas as áreas, o avanço da tecnologia trouxe para a manufatura maior efetividade, economia e otimização de processos. A evolução deste setor é a chamada manufatura aditiva. Por meio da interação de softwares e hardwares, esse modelo de negócio fabrica produtos através da impressão 3D.

A manufatura aditiva tem este nome porque o seu processo de criação é baseado na adição de camadas de materiais - plástico, metais e outros - para formar objetos. A técnica usada para a impressão 3D é conhecida e utilizada desde os anos 1980, porém, por muitos anos foi considerada cara demais para se tornar popular, além de pouco prática. Em paralelo ao avanço tecnológico, a técnica foi recebendo investimentos e se tornando popular - principalmente nas indústrias.


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A venda de impressoras 3D é um espelho da popularidade da manufatura aditiva: em 2010 as vendas somaram cerca de 5.900 unidades, cinco anos depois, em 2015 a soma já alcançava mais de 232 mil impressoras vendidas.

 

Mas afinal, como funciona a manufatura aditiva?

O método tradicional de manufatura é o subtrativo, onde o objeto desejado é moldado a partir de um bloco de matéria-prima - gerando grandes quantias de resíduos. Ao contrário desta prática, na manufatura aditiva o material é adicionado, camada a camada, até formar o objeto pré-projetado. 

O processo começa com o desenho do projeto em um software que cria figuras em 3D, chamados de CAD. Na indústria, destino de cerca de 95% dos objetos formados por meio da manufatura aditiva, o mais comum é que estes sejam protótipos, moldes ou peças detalhadas. Logo após, o projeto é impresso. Isso pode ser feito através de diferentes técnicas, dependendo do material utilizado e do resultado desejado. As mais utilizadas  são:

Selective Laser Sintering (SLS) - Este processo é feito a partir de energia de laser concentrada que modifica a propriedade de pó de cerâmicas, metais e plásticos para criar objetos 3D. A técnica é muito utilizada para construir aparelhos ortopédicos, peças para indústria e aeroespaciais.

Stereolithography Aparattus (SLA) - Este método é feito por meio de diferentes tipos de resinas líquidas solidificadas, camada a camada, por luz ultravioleta. A técnica é uma das mais precisas e exatas para construir objetos ricos em detalhes.

Selective Laser Sintering (SLM) - Este modelo funde e derrete pó metálico a partir de um laser super potente. A partir dele são feitos objetos resistentes em metal.

Fused Deposition Modeling (FDM) - Existente há mais de 20 anos, este método é um dos mais populares da manufatura aditiva, por ser um dos mais acessíveis. Ele produz peças de baixo para acima, por meio do aquecimento de um filamento termoplástica com alta precisão. 

 

Da saúde à indústria

As aplicações da manufatura aditiva são variadas. Os objetos criados a partir da impressão 3D podem ser usados na saúde, na construção de próteses detalhadas e em materiais duradouros, tecidos artificiais como peles e cartilagem, além de poder imprimir até mesmo medicamentos.

Outra aplicação muito utilizada é na arte, criando esculturas detalhadas e objetos a partir de infinitas formas geométricas. Neste sentido, a manufatura aditiva também cria objetos de decoração para casas e escritórios.

Mas a aplicação mais comum da tecnologia é na indústria. O setor aproveita a praticidade e a ampliação das possibilidades de formatos e detalhamentos para criar protótipos perfeitos, peças com raro grau de complexidade e materiais duráveis. A possibilidade de escala, ou seja, alta produção em relativa velocidade, também contribuí para as indústrias otimizarem processos e economizarem recursos.

 

Desafios e benefícios

Apesar de solucionar diversos problemas, a manufatura aditiva levanta alguns questionamentos que podem ser encarados como desafios. Os preços elevados dos software, hardware e matéria-prima são constantemente colocados como um impasse à tecnologia. Entretanto, os industriais devem balancear os gastos com o método antigo e a escalabilidade da produção - que no fim se reverte em lucro.

Outro impasse é a imprevisibilidade do material produzido. Fatores como distorções, tensões residuais, propriedades mecânicas e elétricas, entre outras características, preocupam os fabricantes. Para resolver este problema, já existem tecnologias de simulação que avaliam todos esses fatores no intuito de garantir a maior qualidade do objeto impresso. 

Além dos benefícios já citados, a economia de matéria-prima é um grande diferencial da manufatura aditiva. Ela evita o desperdício de materiais a partir da moldagem e ainda ajuda a diminuir os resíduos produzidos pela indústria.

 

A opção do futuro

Uma indústria que enxerga no horizonte o futuro precisa se adequar aos novos processos e inseri-los em seu dia a dia. Dessa forma, têm uma vantagem competitiva  por meio da velocidade, economia e precisão. Conheça empresas que podem te ajudar a entrar no universo da manufatura aditiva: Robotmaster Brasil e Stratasys.

Produzido por:

Gabriela Pederneiras

Jornalista | Assessora de imprensa | Redatora


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