Impressão 3D: como essa tecnologia tem sido aplicada?

A impressão 3D, também chamada de manufatura aditiva, é um processo de fabricação de objetos físicos a partir de um modelo digital.

Existem muitos tipos de equipamentos para esse fim e todos eles têm em comum o funcionamento por meio da adição de materiais, camada sobre camada, para fabricação de qualquer objeto.

“Devido a essa inovadora forma de fabricação, as técnicas de impressão 3D permitem chegar a objetos com geometrias complexas e nunca antes possíveis”, comenta o coordenador dos cursos de Engenharia da Anhanguera de Taboão da Serra, Nelson Testa Filho.

Entre dezenas de tipos de impressão 3D, as mais comumente utilizadas são a FDM/FFF (filamento fundido), SLA (resina líquida) e SLS (pó sintetizado).

“A impressão 3D literalmente revolucionou os processos tradicionais de manufatura, e é considerada hoje um importante pilar da chamada quarta revolução industrial”, diz Testa Filho.

Segundo ele, estima-se que o mercado global de impressão 3D deve atingir US$ 17,2 bilhões até o final de 2020, com uma taxa de crescimento anual de 25%.

Personalização em massa, redução de desperdícios e maior velocidade ao mercado são algumas frentes que trazem força a esse segmento.

“A cada dia a manufatura aditiva atinge novos setores e mais entusiastas da tecnologia. A tendência da impressão 3D para produção industrial está ganhando força, com diversas empresas usando essa solução para produção de itens para uso final. Além disso, o desenvolvimento de novos materiais continua a ser uma grande tendência, pois permite aplicações que não podiam ser alcançados antes”, afirma Testa Filho.

Impressoras 3D no mercado brasileiro

Recentemente, um estudo feito pelo Fórum Econômico Mundial 2020 demonstrou números interessantes sobre o mercado de impressão 3D no Brasil e no mundo.

Pesquisas divulgadas durante o encontro revelaram que 41% das organizações pretende investir na tecnologia até 2022. No Brasil esse percentual é ainda maior, alcançando 49%.

“Apesar de ainda termos o desafio cultural, na qual os brasileiros costumam não investir naquilo que não conhecem tanto, essa barreira está mudando entre os empresários. Além disso, com a melhora da economia do País, a demanda por esse tipo de equipamento deve aumentar”, projeta Fernando Grego, engenheiro de aplicação da Stratasys, fabricante de impressoras 3D.

Nelson Testa Filho, da Anhanguera, também vê expectativas positivas para o setor. “Em três anos, é possível que quase metade das empresas do País tenha a impressão 3D internamente para ajudar a solucionar problemas e promover resultados”, prevê.

O mesmo levantamento também apontou que os setores estão mais interessados na impressão 3D são: aeroespacial de logística e transportes (61%); química e biotecnologia (58%); óleo e gás (57%); energia, 54%; saúde (53%); e mineração (50%).

Acessibilidade no custo

Nos Estados Unidos há uma grande variedade de modelos e preços de impressoras 3D. Por lá, possível comprar o equipamento a partir de US$ 340, no caso de modelos mais simples, segundo Nelson Testa Filho, da Anhanguera.

De acordo com Fernando Grego, da Stratasys, modelos industriais podem chegar ao valor de US$ 10 mil.

“Os modelos disponíveis no mercado brasileiro produzem objetos de plástico ABS ou PLA e são fabricadas por empresas estrangeiras e nacionais e os preços variam de R$ 1.800 a R$ 9.600”, acrescenta Filho.

Algumas aplicações das impressoras 3D

Com o aumento dos holofotes direcionados às impressões em 3D, essa tecnologia deve ganhar destaque em 2020 em diversos setores, de acordo com os especialistas entrevistados, Nelson Testa Filho, da Anhanguera, e Fernando Grego, da Stratasys. Conheça alguns deles:

1. Engenharia de Produção – Impressoras 3D de metal

As tecnologias de impressão 3D de metal estão evoluindo, se tornando mais eficientes e com maior oferta no mercado.

Assim como as impressão 3D de polímeros já foi dominada por poucos players, a impressão 3D de metal começa a ser disponibilizada por mais fabricantes no mercado.

Com uma maior oferta, naturalmente surgem melhores preços (mesmo que ainda sejam altos para boa parte das empresas nacionais), a tendência é que a tecnologia comece a se tornar mais acessível.

Algumas companhias nesse ramo já estão trabalhando para trazer a impressão de metal para o desktop, tornando a tecnologia mais compacta e acessível.

2. Engenharia de Manufatura – Polímeros compósitos

À parte dos metais e do concreto, os polímeros também continuam a ganhar destaque como forte tendência no universo da manufatura aditiva.

Já estão disponíveis os termoplásticos, resinas e filamentos de alta performance, como o polipropileno e carga de fibra de carbono e fibra de vidro, que estão ficando mais populares e prometem alavancar em 2020.

4. Engenharia Mecânica – Ferramentas e peças de reposição

Empresas já utilizam impressoras 3D para fabricação de peças de reposição para linha de produção no Brasil, evitando os altos custos de importação.

As indústrias automotiva e aeroespacial se beneficiam dessa ferramenta.

5. Saúde

As impressoras 3D têm sido usados para a simulação de cirurgias, como órgãos impressos, como o coração, por exemplo.

6. Moda

O espaço Fashion Lab (foto acima), laboratório para profissionais e estudantes de moda instalado no SENAI CETIQT, do Rio de Janeiro, desenvolveu, em 2019, algumas peças em 3D para o desfile Estilo Moda Pernambuco, realizado em julho em Santa Cruz do Capiparibe.

As peças impressas em 3D formam as alças e a parte de frente de um maiô, além de um colar, bolsos e golas.

A fabricação dos itens, realizada pela tecnologia PolyJet, da Stratasys, levou três dias, sendo a maior impressa em oito horas, e a menor, em quatro horas.

A indústria calçadista também tem utilizado as impressoras 3D nas áreas de prototipagem. Assim, é possível imprimir calçado simulando o couro, por exemplo.

7. Gastronomia

A impressão de alimentos já despertou o interesse da NASA, que há alguns anos investiu em pesquisas nessa linha.

Mas esse tema vem avançando ao longo dos anos. Durante o Summit Alimentos, promovido pela GS1 Brasil, foi apresentado um protótipo da impressão 3D para imprimir alimentos, usando cream cheese.

Protótipo de impressão 3D de comida demonstrado no Summit Alimentos

Na Suíça, também já está em testes o desenvolvimento de impressoras 3D para chocolates.

Na Europa, igualmente, existe a Foodini, uma impressora 3D capaz de imprimir alimentos a partir de qualquer tipo de ingrediente.

Assim como um forno de micro-ondas, o consumidor pode comprar e utilizar em sua cozinha.

Aplicações no futuro

A impressora 3D está revolucionando a manufatura e deve evoluir ainda mais, tornando as impressões mais rápidas, para atender segmentos como as indústrias de construção e o setor imobiliário.

“Elas devem auxiliar no desenvolvimento de infraestruturas, como tubos de drenagem e sensores, passar a trabalhar com metal, eliminando o desperdício na fabricação e criando peças mais leves”, sintetiza Filho.

Para o engenheiro de aplicação da Stratasys, em pouco tempo, vai ser difícil entrar numa indústria e não ver uma impressora 3D.

“Os custos destes equipamentos estão mais acessíveis e os materiais estão mais resistentes, trazendo muitas vantagens”, afirma Fernando Grego, acrescentando que a revolução na área da saúde tende a ser ainda maior.