Imprimindo o futuro da modelação

Empresas investem na impressão 3D e reduzem drasticamente os tempos de elaboração de protótipos e desenvolvimento de produtos, garantindo inovação rápida e maior competitividade. A Terceira Revolução Industrial não está relacionada a fábricas ou produção em grande escala como aconteceu nas revoluções anteriores, é exatamente o contrário, essa nova revolução pode acontecer na sua casa, em poucos minutos, com uma simples impressora. Para os que acompanharam a série Jornada nas Estrelas, a impressão de objetos tridimensionais pode parecer familiar, porém os avanços nesta área não deixam de causar espanto. O primeiro a considerar a impressão 3D como marco da Terceira Revolução Industrial foi Chris Anderson em seu livro Makers: A terceira revolução industrial (2012). Segundo ele, com a impressão 3D, o poder de produção foi transferido para pessoas comuns, que podem escolher o quê, como e quando produzir. Embora a impressão 3D (também chamada de manufatura aditiva ou prototipagem rápida) não seja um fenômeno tão recente (teve seu início nos anos 80, nos Estados Unidos), só agora começa a se tornar mais acessível e está presente nos mais diversos setores, como medicina, odontologia, design e engenharia. Impressoras 3D apontam para um caminho sem retorno, quem entender isso primeiro poderá levar vantagem. Sua utilização na indústria, principalmente automotiva, é essencial para o ganho de competitividade, afinal permite apresentar novidades com mais qualidade, rapidez e segurança. Valter Estevão Beal, doutor em engenharia mecânica e gerente da Área de Desenvolvimento de Produtos Industriais do Senai Cimatec em Salvador (BA), explica que a impressão 3D representa muitas vantagens para a indústria. “Testes e avaliações de projetos e de processos resultam na melhoria da qualidade, redução de tempo e custos no desenvolvimento de novos produtos”, afirma. Para Beal, ainda há uma desvantagem na utilização de protótipos rápidos: “as propriedades das peças fabricadas ainda não são iguais as dos materiais que serão empregados na produção da peça. Então a avaliação ou teste ainda depende de um certo grau de experiência da equipe de projeto em analisar o desempenho, que pode até mesmo ser superior ao do material de processo”, defende. Porém, o doutor em engenharia acredita que esse gap entre a peça real e a prototipada está diminuindo, mas, dificilmente, será igual. Mercado em expansão Em dezembro do ano passado, houve a fusão entre duas grandes fabricantes mundiais de impressoras 3D: a Objet e a Stratasys. Segundo o diretor da SKA, que é uma das revendedoras da Stratasys no Brasil, Siegfried Koelln, “essa união é a notícia mais importante da indústria nos últimos tempos, pois amplia as possibilidades em impressão 3D e manufatura digital com uma vasta gama de capacidades e materiais”. De acordo com a gerente regional da Stratasys na América do Sul, Renata Sollero, espera-se um crescimento exponencial da marca, já que a prototipagem está em plena expansão. Atualmente, a Stratasys conta com 230 canais de venda e 20 mil sistemas instalados. Para Sollero, a prototipagem rápida está transformando os métodos de produção das indústrias, tornando-os muito mais rápidos e econômicos. “Com as impressoras 3D, podemos prototipar ideias, trazer novas soluções para desenvolvimento e refinamento do produto na parte de ergonomia, por exemplo, e desenvolvimento a partir de novos materiais. Isso tudo envolve menos dinheiro em testes, mais velocidade e menores custo de erro”, define. A Stratasys comercializa impressoras de US$ 10 mil a US$ 600 mil. Sobre o alto custo de material e equipamento, Sollero afirma que a empresa oferece uma análise de retorno de investimento aos seus clientes, para saber qual impressora irá atender melhor a necessidade do comprador. “Vale analisar, por exemplo, quanto vale manter a informação de um novo produto em casa, em sigilo, sem o risco de cópia pela concorrência”, avalia a gerente da Stratasys. Um dos grandes lançamentos da empresa é a impressora Objet1000, que imprime peças com dimensões de 1000 x 800 x 500 mm. A Objet1000 foi criada exclusivamente para atender a demanda dos setores automotivo, defesa e aeroespacial, maquinário industrial, bens de consumo e dispositivos domésticos, que precisam criar protótipos de tamanho industrial, em escala 1:1. Com mais de 100 opções de materiais, o sistema Objet1000 permite aos desenhistas e engenheiros simular tanto plástico padrão, quanto de graduação ABS. Ela também é capaz de imprimir 14 propriedades diferentes de materiais em um único modelo. Outra empresa do ramo de impressão 3D é a Robtec, que atua há 20 anos neste mercado. Com escritórios no Brasil, Argentina, Uruguai, México e China, a Robtec já comercializou mais de 200 impressoras 3D com preços que variam de R$ 6 mil a R$ 45 mil. A empresa atende clientes como Embraer, General Motors e Whirpool, e trabalha com a tecnologia SLA, SLS e FDM. Segundo o diretor-geral da Robtec, Luiz Fernando Dompieri, a SLA é a tecnologia mais procurada pelos clientes. Dompieri espera que, em 2013, o segmento cresça ainda mais com a grande divulgação da tecnologia de prototipagem, mostrando benefício e retorno ao se escolher esse método para a validação de produtos novos. Neste ano, a Robtec começa a comercializar os novos modelos de impressoras da 3D Systems, a Cube e a Cube X. “Nos últimos cinco anos, crescemos uma média de 15% ao ano”, completa. Para Dompieri, há um amadurecimento do mercado de impressão 3D, pois a indústria está descobrindo que “ao invés de custo, gera-se economia com a sua utilização na etapa de desenvolvimento”. Ele afirma que o setor automotivo é o maior investidor desta tecnologia, com participação de, aproximadamente, 40% neste mercado. Domínio da tecnologia de impressão 3D abre espaço para novos empreendedores em solo nacional. Uma das montadoras que utiliza a impressão 3D é a Fiat Automóveis, que trabalha com prototipagem rápida há quase meia década. Segundo o supervisor de modelagem de design da Fiat Automóveis, Celso Morassi, “essa ferramenta auxilia a engenharia otimizando tempo e investimentos no desenvolvimento de novos componentes”. Atualmente, a Fiat possui duas impressoras 3D no Brasil e chega a recorrer a parceiros para imprimir os protótipos quando há muita demanda. “Produzimos quase 500 protótipos por ano, entre confecção interna e de fornecedores”, cita Morassi. Ele afirma que, em alguns casos, utiliza-se o protótipo em testes iniciais de um novo modelo, porém é impossível usá-lo como componente funcional em sistemas que exijam esforços, por exemplo. A Mercedes-Benz do Brasil utiliza a prototipagem rápida desde o início dos anos 2000. Segundo Luis Carlos Costa, gerente de desenvolvimento de cabinas brutas e suspensão de cabinas e materiais metálicos da Mercedes- -Benz do Brasil, a montadora conta com três impressoras 3D, com diferentes tecnologias (SLA, SLS e 3DP). “O número de protótipos varia conforme a necessidade de projetos, mas pode chegar a dezenas por mês”, comenta. Empresas da categoria startups apostam em impressão 3D De acordo com o Wohlers Report 2012, o Brasil subiu da 15ª posição (2009) para a 12ª posição (2011) no ranking que mede o número de impressoras 3D compradas no período de um ano. De olho neste mercado em plena expansão, startups (empresas de risco com base tecnológica avançada, à procura de negócios que possam evoluir em repetição e escala) oferecem impressoras 3D cada vez mais baratas e de fácil manuseio. Uma dessas startups é a Cliever Tecnologia, criada em 2011 pelo acadêmico de Engenharia de Controle e Automação da PUCRS, Rodrigo Krug, de 26 anos. Krug trabalhava com máquinas CNC e acompanhava o crescimento da impressão 3D, principalmente no exterior. Em 2010, com o aumento de vendas de impressoras 3D lá fora, ele percebeu que era o momento de dar o primeiro passo para ter seu próprio negócio. “Criamos um produto voltado para a necessidade do cliente nacional”, afirma o fundador e diretor da Cliever, que está instalada no Parque Científico e Tecnológico da PUCRS (Tecnopuc), em Porto Alegre. Depois de 12 protótipos e seis meses de desenvolvimento do produto, criaram a Cliever CL1, uma impressora 3D de tecnologia FDM, com um custo atual de R$ 4.650. Segundo Krug, a Cliever CL1 foi a primeira impressora 3D de baixo custo totalmente nacional no mercado. O foco da Cliever é, principalmente, pequenas e médias empresas, mas há algumas grandes que estão em sua cartela de clientes. “A Embraer comprou uma impressora nossa para validação de peças internas, como botões de acionamento, e a Intelbras, para fazer protótipos de novos modelos de telefone e demais produtos”, comenta. Em 2013, o diretor da Cliever afirma que a meta é criar, até metade do ano, centros de impressão em outros estados brasileiros. Além disso, planeja lançar, no mínimo, mais duas versões da Cliever CL1 “com modificações na qualidade e dimensão da impressão, que atualmente é de 180 x180 x100mm, além de trabalhar com novos materiais, como o biomaterial para atender ao setor biomédico”. Segundo Krug, há 35 impressoras Cliever já em funcionamento no mercado, sendo que a primeira foi entregue em julho de 2012, e já há mais de 100 encomendadas. “No começo, nossa meta era vender de uma a três impressoras por mês, mas este ano queremos chegar a 50, no mínimo” Expandir o negócio para a América Latina também faz parte do planejamento para 2013. A Cliever também vende filamento ABS ou PLA de 1kg no valor médio de R$ 180, disponível em 12 cores. Esse filamento é a matéria-prima base da impressora FDM. Krug afirma que, inclusive, concorrentes compram o material, que está escasso no mercado. “A principal vantagem é o custo. Ao imprimir um protótipo do tamanho de uma lata de refrigerante com o nosso filamento, o custo do material é de R$ 5 a R$ 6, já com outros materiais, pode chegar a R$ 600”, comenta. Rodrigo Rodrigues da Silva, 25 anos; Felipe Sanches, 28; e Filipe Moura, 29, também resolveram investir em impressoras 3D. Eles, que eram ativistas do software livre há anos, decidiram apostar em um produto com software e hardware livre. O que é? Prototipagem rápida é um processo de fabricação que se dá por meio da adição de material em forma de camadas planas sucessivas. Esta tecnologia permite fabricar componentes físicos em três dimensões, com informações obtidas no modelo geométrico gerado no sistema CAD, de forma rápida, automatizada e flexível. O processo inicia com o modelo 3D da peça no CAD sendo fatiado eletronicamente, obtendo-se as curvas de níveis 2D que definirão, em cada camada, onde existe ou não material a ser adicionado. Estas camadas serão processadas sequencialmente, indo da base até o topo da mesma. O arquivo gerado no sistema CAD deve ser exportado para o formato STL (StereoLitography). Principais processos de Prototipagem Rápida -Estereolitografia (SL ou SLA): primeiro processo disponível comercialmente. Aplicação de laser em uma resina líquida. -Impressão a Jato de Tinta (IJP): resina fotossensível. Fabrica materiais com gradientes funcionais. -Modelagem por fusão e deposição (FDM): princípio de impressoras 3D domésticas. Deposição de material extrudado. -Manufatura laminar de objetos (LOM) (PSL): deposição de folhas de material contendo adesivos. -Sinterização Seletiva a Laser (SLS): sinteriza a laser o material em pó. -Impressão tridimensional (3DP): protótipos de baixo custo, coloridos e rápidos. Não utiliza laser. Fonte: Livro PROTOTIPAGEM RÁPIDA: tecnologias e aplicações, de N. Volpato (org.), 2007 e Valter Estevão Beal, doutor em engenharia mecânica. Futuro da impressão 3D “A tecnologia de prototipagem ainda é pouco utilizada no Brasil se comparada aos demais países, porém com enorme potencial de crescimento, uma vez que o polo industrial brasileiro também cresça, exigindo cada vez mais deste tipo de recurso para auxiliar no desenvolvimento de projetos”. Luiz Fernando Dompieri, diretor-geral da Robtec. “O futuro da impressão 3D é brilhante e o melhor ainda está por vir, já que existem muitas pesquisas avançando na parte de impressão de tecidos orgânicos. No futuro, poderemos imprimir órgãos humanos como artérias, ossos e coração. Também já existem máquinas capazes de fabricar com variações macroscópicas de materiais na mesma peça”. Valter Estevão Beal, gerente da Área de Desenvolvimento de Produtos Industriais do Senai Cimatec. “As possibilidades da impressão 3D são infinitas e o mercado tem muito para crescer. Atualmente, já estamos vivenciando uma revolução com grandes inovações de design na área médica e odontológica, além de customização massificada”. Renata Sollero, gerente regional da Stratasys. “O futuro da impressão 3D é bastante incerto, porém o mercado está crescendo bastante. Então, quem tiver qualidade, bom atendimento e bom preço consegue se manter. Acho que no futuro, pessoas comuns estarão usando impressoras 3D no seu próprio desktop”. Rodrigo Krug, fundador da Cliever Tecnologia. “Nós não acreditamos que a impressão 3D vá acabar com as fábricas ou com alguns negócios, mas sim potencializar novas possibilidades. Além das aplicações diretas na indústria, esperamos ver algo semelhante com que aconteceu com as gráficas. Quando a pessoa quiser imprimir só uma peça exclusiva, fará em casa mesmo, mas quando esse número aumentar, não em uma escala industrial, irá a um local de impressão 3D para fazer o pedido”. Filipe Moura, fundador da Metamáquina.

Imprimindo o futuro da modelação

There are 3 comments

Post a new comment Cancelar resposta

Últimos comentários