Publicado pelo MIT News, um estudo liderado pela UMass Amherst em parceria com o MIT demonstrou que a técnica de impressão 3D conhecida como cold spray pode ser uma solução eficaz e economicamente viável para reparos em estruturas corroídas, como pontes. A aplicação em campo foi realizada no oeste de Massachusetts, onde pesquisadores recuperaram uma viga metálica deteriorada diretamente no local, sem necessidade de desmontagem ou interrupção prolongada do tráfego.
O processo utiliza aço em pó acelerado por gás comprimido e aquecido, que é pulverizado sobre a superfície danificada por meio de um aplicador manual. À medida que as partículas metálicas colidem com a viga, elas se fundem à estrutura existente, criando camadas sucessivas que restauram a espessura e a resistência do material. O procedimento é inteiramente realizado a seco, dispensando o uso de soldas, água ou combustíveis — o que torna a técnica especialmente atraente para ambientes operacionais e urbanos.
Segundo Simos Gerasimidis, professor da UMass Amherst, essa abordagem é promissora para resolver um problema de grandes proporções. “Qualquer pessoa que dirige passa por baixo ou por cima de uma ponte corroída,” afirma Simos Gerasimidis, professor associado de engenharia civil e ambiental na UMass Amherst e ex-professor visitante no MIT. “Elas estão em toda parte. É impossível evitar, e muitas estão visivelmente deterioradas. Nós conhecemos os números”.
Um levantamento recente da Sociedade Americana de Engenheiros Civis revela que cerca de 49,1% das mais de 623 mil pontes nos Estados Unidos apresentam condições apenas regulares, enquanto 6,8% já são classificadas como estruturalmente deficientes. A estimativa é de que os custos para restaurar essas estruturas ultrapassem US$ 191 bilhões, evidenciando a urgência por soluções mais acessíveis e escaláveis.
Integração digital e manufatura aditiva em campo
A principal inovação do projeto está na aplicação da técnica diretamente no campo, algo raro em processos de manufatura aditiva. Para isso, os pesquisadores desenvolveram um fluxo digital que permite escanear a superfície da viga e planejar a deposição do material com precisão. Essa combinação de dados digitais e processamento físico avança o conceito de manutenção inteligente e conectada. “Integrar sistemas digitais com processamento físico avançado é o futuro da infraestrutura”, afirmou Haden Quinlan, gerente do Centro de Tecnologias Avançadas de Produção do MIT.
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O projeto foi viabilizado com apoio do Departamento de Transportes de Massachusetts (MassDOT), da Administração Federal de Rodovias e da MassTech, que forneceu equipamentos por meio de um programa estadual de incentivo à inovação em manufatura. “Agora que completamos esse reparo como prova de conceito, vemos um caminho claro para uma solução muito mais rápida, menos custosa, mais fácil e menos invasiva”, disse Gerasimidis.
Após a demolição programada da ponte onde o experimento foi realizado, as vigas tratadas serão transportadas para a UMass para testes laboratoriais. A equipe analisará a aderência do aço pulverizado em condições reais, possíveis sinais de nova corrosão e propriedades mecânicas resultantes. A expectativa é que os dados comprovem o potencial da técnica para ser escalada como uma ferramenta de manutenção preditiva na era da Indústria 4.0.
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