O avanço da impressão 3D
Próteses médicas e dentárias personalizadas, peças automotivas e aeroespaciais complexas, moldes e bens de consumo customizados ou de baixo volume, como unidades de reposição para equipamentos fora de linha. São cada vez mais amplas as aplicações da manufatura aditiva, também conhecida como impressão tridimensional (3D), tecnologia desenvolvida nos anos 1980 com o objetivo de produzir protótipos tridimensionais de produtos de uma forma rápida.
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Próteses médicas e dentárias personalizadas, peças automotivas e aeroespaciais complexas, moldes e bens de consumo customizados ou de baixo volume, como unidades de reposição para equipamentos fora de linha. São cada vez mais amplas as aplicações da manufatura aditiva, também conhecida como impressão tridimensional (3D), tecnologia desenvolvida nos anos 1980 com o objetivo de produzir protótipos tridimensionais de produtos de uma forma rápida.
Dados da consultoria norte-americana Wohlers Associates revelam que entre 2013 e 2017 a receita financeira gerada por meio de manufatura aditiva apresentou um crescimento anual de 25%, totalizando US$ 7,3 bilhões em 2017. Nos próximos anos, avalia a consultoria, o ritmo de expansão desse sistema produtivo, destinado a alguns segmentos de mercado, irá se acelerar ainda mais, devendo proporcionar US$ 20 bilhões em negócios em 2021.
Eduardo Zancul, professor de Engenharia de Produção da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (Poli-USP), explica que a manufatura aditiva se caracteriza pelo emprego de equipamentos – as chamadas impressoras 3D – capazes de fabricar objetos por meio da adição de material, camada por camada, a partir de um modelo digital tridimensional, usualmente obtido por meio do emprego de um sistema de desenho assistido por computador (CAD, do termo em inglês computer aided design).
O conceito é o oposto da produção por métodos tradicionais, como a usinagem, em que a peça é fabricada a partir da remoção de material, metálico ou não, pela ação de máquinas-ferramentas como tornos e fresadoras. “Há economia de insumos e redução de resíduos, uma vez que a matéria-prima é depositada conforme a necessidade definida no modelo programado”, afirma o pesquisador, destacando que existem hoje várias tecnologias de impressão 3D.
Nos Estados Unidos, a GE Aviation, do grupo General Electric, empregou a tecnologia para combinar 900 peças de um motor de helicóptero em apenas 14 e, segundo comunicado de imprensa da companhia, as peças impressas ficaram 40% mais leves e 60% mais baratas. A também norte-americana General Motors (GM) usou a impressão 3D para consolidar oito componentes de um suporte de banco de automóvel em uma única peça, 40% mais leve e 20% mais resistente.
Nos Estados Unidos, a GE Aviation, do grupo General Electric, empregou a tecnologia para combinar 900 peças de um motor de helicóptero em apenas 14 e, segundo comunicado de imprensa da companhia, as peças impressas ficaram 40% mais leves e 60% mais baratas. A também norte-americana General Motors (GM) usou a impressão 3D para consolidar oito componentes de um suporte de banco de automóvel em uma única peça, 40% mais leve e 20% mais resistente.
Outra característica da manufatura aditiva, segundo Zancul, é que ela viabiliza em muitas situações a produção em baixa escala. O custo unitário de fabricação é quase o mesmo para produzir uma peça ou milhares de unidades. Assim, um desafio para a indústria é determinar o volume de produção que é mais econômico produzir em manufatura aditiva ou por um sistema tradicional, pelo qual a produção em escala dilui os custos e proporciona redução do valor unitário.
Anderson Soares, gerente para o Brasil da Strat-asys, diz que a empresa faz um estudo detalhado do processo produtivo de seus potenciais clientes para garantir que haverá ganho econômico significativo. “Normalmente, produções inferiores a 2 mil peças mensais costumam ser vantajosas em 3D”, diz. “A redução de custos nesse patamar produtivo pode chegar a 60%.” Além da Stratasys, outras grandes fabricantes de impressoras 3D são a britânica Renishaw e as norte-americanas GE Additive e 3D Systems.