O USO DE IMPRESSORAS 3D NA ENGENHARIA MECÂNICA

HISTÓRIA DAS IMPRESSORAS 3D 

Com o surgimento da indústria 4.0, novas tecnologias para as mais diversas áreas foram desenvolvidas, uma delas é o processo de impressão em três dimensões. O desenvolvimento de impressoras 3D teve início nos anos 80, sendo o objetivo principal da época criar um processo produtivo mais rápido do que os já existentes, com a utilização de fresas, moldes ou tornos. 

A primeira técnica de produção de um protótipo a partir de um arquivo virtual foi descoberta por Chuck Hull em 1984, e patenteada, em 1986, pelo engenheiro Charles Hull, fundador da companhia 3D Systems. Inspirado nas impressoras a jato de tinta, também criadas na época, Chuck Hull formulou o processo de estereolitografia. Este processo funcionava empregando um raio de luz ultravioleta que, ao entrar em contato com um plástico ou polímero em estado líquido , o solidificava, formando assim a estrutura dos objetos desejados.
A invenção de Charles Hull foi pioneira no mundo das impressões 3D, marcando seu início até chegar ao que conhecemos atualmente.  

TECNOLOGIA 

No processo de impressão 3D são gerados produtos por meio de adição de material. Essa tecnologia tem se desenvolvido de forma acelerada nos últimos anos devido ao avanço da pesquisa em processos de produção e novos materiais. A indústria busca cada vez mais diminuir erros no processo produtivo e, assim, levar um produto com mais qualidade e competitividade ao mercado. 

Apesar das patentes das tecnologias do passado, hoje a gama de processos de impressão 3D é bem ampla: Estereolitografia (SLA), Modelagem por fusão e deposição (FDM), Sinterização seletiva a laser (SLS), Manufatura de objetos em lâminas (LOM), Fusão por feixe de elétrons, entre outros. 

IMPRESSÃO NA PRÁTICA 

A impressão 3D é uma manufatura aditiva na qual, após a criação do objeto em um software específico de desenho 3D, a impressora lê os dados do desenho e, a partir de um dos processos citados anteriormente, cria o modelo físico do material. As impressoras 3D montam os objetos em camadas, usando diversos tipos de materiais. Diferentemente das impressoras convencionais que criam imagens através da tinta, as 3D fabricam o objeto com altura, largura e espessura. As impressoras chegaram a um estágio avançado onde é possível criar qualquer modelo.  

Muitos desses produtos são apenas protótipos de teste ou de estudo na engenharia mecânica. Ela permite que os engenheiros verifiquem e ajustem as peças antes de introduzir na produção, reduzindo os custos dos projetos. Além disso, essa tecnologia já vem sendo utilizada em larga escala por grandes montadoras, na qual já são fabricadas peças ou até carros inteiros com impressão 3D, ou na elaboração de componentes mecânicos aplicadas na medicina, onde, por exemplo, mandíbulas inteiras foram substituídas por próteses impressas em titânio.  

IMPRESSÃO 3D NO CURRÍCULO DA ENGENHARIA  

É evidente que as impressoras 3D revolucionaram a fabricação de produtos, tal que essa tecnologia não irá parar por aqui. A Engenharia Mecânica evoluiu muito graças a essa e outras tecnologias existentes no mercado, introduzidas para otimizar toda indústria.  

Atualmente, vemos que não é só na indústria que essa tecnologia tem grande importância, mas também mostra-se indispensável nas universidades, principalmente nos currículos de engenharia. Essa ferramenta já está presente nos laboratórios de várias instituições do país, onde  graduandos podem ter acesso e assim, desenvolver essa “hard skill”, novos produtos e pesquisas mais embasadas.  

Inclusive aqui na OTMZA já utilizamos essa tecnologia. A partir dos desenhos realizados no SolidWorks, é possível converter o arquivo para o formato padrão utilizado nas impressoras 3D, o STL. Assim, utilizamos a prototipagem de alguns projetos desenvolvidos pela empresa júnior como ferramenta para avaliar, aprimorar e qualificar o produto.