Impressão 3D: o futuro (não só da engenharia)

A impressão 3D, também conhecida como fabricação aditiva, é o processo pelo qual objetos físicos são criados pela deposição de materiais em camadas, com base em um modelo digital. Todos os processos de impressão 3D requerem o trabalho conjunto de software, hardware e materiais.

A tecnologia em questão não é exatamente uma novidade, ela foi desenvolvida em 1984 pelo engenheiro californiano Chuck Hull. O primeiro protótipo trata-se de uma impressora a laser de alta precisão utilizada para endurecer resinas sensíveis a luz. A partir de então a inovação lançada por Hull desenvolveu-se muito, e, atualmente é indispensável em diversos setores, uma vez que, na produção de protótipos era preciso realizar modelações de peças manualmente para então criar uma matriz de produção.

O procedimento de estruturação do modelo digital geralmente é realizado em softwares de CAD (Computer Aided Design). Estes sistemas viabilizam a criação de desenhos técnicos do produto, desta forma pode-se detalhar completamente o objeto a ser criado. Posteriormente o modelo 3D precisa ser tratado em softwares específicos afim de corrigir imperfeições na peça, que não foram previstas no desenho técnico, evitando então que o erro só seja visto após a impressão da peça.

Finalizada a etapa de modelagem é necessário apenas enviá-la para o software da impressora 3D. A partir de então o equipamento realizará automaticamente toda a criação do objeto por meio da deposição de material em diversas camadas. Comumente é utilizado como material os filamentos termoplásticos, em virtude da acessibilidade financeira proporcionada por estes.

Na atualidade existem no mercado 5 técnicas de impressão 3D. São elas: Fabricação com Filamento Fundido (FFF), Estereolitografia (SLA), Sinterização Seletiva a Laser (SLS), Sinterização Direta de Metal a Laser (DMLS) e Polyjet. A FFF é a técnica mais utilizada em virtude do custo benefício, entretanto não permite uma fabricação de peças que possuem muitos detalhes. Já a SLA baseia-se na utilização de um laser e de um reservatório de resina líquida, o método possibilita a fabricação de objetos com alto grau de complexidade. Quanto a SLS, pode-se afirmar que consiste na utilização de um laser que funde pequenas partículas formando as camadas do objeto, a vantagem da aplicação é a produção de peças com ampla gama de materiais. A técnica DMLS é similar à SLS, entretanto utiliza metais como material de deposição, podendo produzir objetos estreitos e complexos. Por fim, a Polyjet fundamenta no jateamento de um fotopolímero líquido, a sua utilização é justificável pelo acabamento superficial apresentado pela peça.

A esfera de aplicações da impressão é extremamente disseminada. Partindo do âmbito da engenharia, passando pelas áreas da arquitetura, criação de itens domésticos, produção de itens médicos e hospitalares e até mesmo na educação.

No campo da engenharia, a impressão certamente está ligada na construção de protótipos. Um exemplo interessante é a elaboração do projeto “Airbike” criado pela European Aerospace and Defence Group. A bicicleta desenvolvida pode pesar até 65% menos do que as estruturas existentes no mercado, mantendo a mesma resistência do aço ou do alumínio.

Já na arquitetura a construção de uma maquete física pode ser facilitada a partir da adoção de uma impressora 3D. Da mesma forma, objetos como outdoors decorativos poderiam ser inteiramente impressos, fazendo com que eles pudessem ser mais flexíveis, além de adotar materiais que poderiam ser reciclados posteriormente.

A criação de itens domésticos é um dos ramos em que a impressão pode contribuir largamente desde objetos básicos como chaveiros até vasos e outros objetos decorativos. A principal vantagem de criar os próprios objetos está ligada à criação de um design que está perfeitamente de acordo com o proprietário.

Em relação a produção de itens médicos e hospitalares, pode-se mencionar a produção de próteses para membros ou ossos. Outro exemplo é a substituição do gesso usado para imobilizar membros fraturados por protótipos impressos, estes possuem como principal vantagem um menor peso.

Quanto à área da educação, a impressora pode ser utilizada para reproduzir itens para a utilização em escolas e universidades que auxiliem nos estudos. A ideia é bem ampla, variando de modelos topográficos de regiões à reprodução de animais ou elementos existentes na fauna terrestre.