Prototipagem

Prototipagem em Impressão 3D: Veja 4 Benefícios

Com um mercado em plena expansão que movimentou US$ 3.7 bilhões em 2016 e com previsões de movimentar até US$ 12.8 bilhões em 2018, a Impressão 3D é hoje um dos pilares da quarta revolução industrial, com a ênfase em Prototipagem.

Com possibilidades de aplicação nas mais diversas áreas, desde prototipagem para a indústria automobilística,  passando por roupas na indústria da moda e até mesmo biomodelos para a medicina, ela está transformando o mundo onde velocidade e personalização são as palavras da vez.

Agora que você já entende um pouco da história da impressão 3D e algumas das suas incríveis aplicações, vamos ver quatro maneiras como essa tecnologia pode te beneficiar:

1 – Prototipagem

Fabricar um produto nos formatos tradicionais, além de ser um processo demorado, tende a ser muito caro para produzir apenas uma unidade, como em um protótipo. E não adiantaria nada investir tempo e dinheiro para, no dia seguinte, descobrir que seu modelo já está ultrapassado, pois algum pesquisador no outro lado do mundo encontrou uma forma melhor de fazê-lo.

A impressão 3D aparece então como um formato alternativo para o processo de ideação e prototipagem de um produto. Ela propicia um ciclo de prototipagem dinâmica: é possível mostrar um protótipo para seu cliente, fazer, durante a própria reunião, as modificações que forem acertadas e imprimir, ali na sala, um novo modelo.

Comparado com os métodos de fabricação tradicionais, além de tornar o processo mais dinâmico e permitir maior número de interações e modificações, também sai mais barato para pequenas quantidades.

As  principais aplicações da impressão 3D para a prototipagem podem ser divididas nas seguintes categorias:

  • Peças impressas

A primeira aplicação de prototipagem para a impressão 3D é a de imprimir diretamente a peça desejada na impressora. Os métodos tradicionais como a usinagem necessitam de equipamentos caros como fresas e torneadores que precisam ser operados por técnicos especializados. Além disso, para peças mais complexas é necessário um operador extremamente qualificado ou utilizar um equipamento CNC (Comando Numérico Computadorizado), que é operado por um computador, o qual automatiza a fabricação, e diminui a quantidade de erros.

Outra desvantagem das técnicas tradicionais é o custo tanto financeiro quanto de tempo associado a ela. Por demandar um trabalho tão especializado o preço das peças aumenta bastante e é necessário bastante tempo para produzi-las. Essas limitações não permitem o ciclo de prototipagem dinâmica da impressão 3D que alia velocidade e baixo custo.

O primeiro ponto a se atentar ao imprimir peças diretamente é o material que será utilizado. Inicialmente é preciso avaliar os parâmetros que essa peça irá enfrentar, como os esforços que serão impostos a ela e a temperatura de uso, para que o material selecionado tenha capacidade de cumprir o que lhe for imposto

Entretanto, como se trata de um protótipo, a peça impressa serve mais para testar realmente a ideia de equipamento ou máquina, verificando se seu dimensionamento está correto e se o produto realmente funciona, não precisando, em algumas situações, suportar as condições de uso por tempo prolongado como um produto final. Isso permite fazer protótipos com materiais diferentes da versão final, o que pode reduzir os custos na prototipagem.

  • Moldes

A segunda aplicação seria a elaboração de moldes pela impressora 3D. Os moldes tradicionais em grande parte são bem caros, o que não é o ideal na hora de realizar um protótipo ou produtos em pequenas quantidades.

 Além disso,  outra vantagem dos moldes impressos é que eles permitem a prototipagem de produtos em materiais diferentes dos que a impressora usada oferece. Muitas vezes o protótipo que você quer fazer é de um material que a  impressora 3D a sua disposição  não suporta, assim a elaboração de um molde é a saída para esse problema.

Entretanto, deve se atentar a alguns detalhes na hora da escolha do material tanto do molde propriamente dito quanto do material utilizado na peça. O primeiro deles é se assegurar que a temperatura de derretimento do material da peça é menor do que a do molde, para que quando o material derretido entre em contato com o molde, este não se deforme e a peça perca o formato desejado quando resfriada.

Outro detalhe a ser pensado é a qualidade da superfície do molde. Impressões em FDM, por serem feitos por sobreposição de camadas, podem não apresentar um acabamento  tão bom, o que pode prejudicar o  produto final. Assim, pode ser necessário algum tipo de tratamento  mecânico, como um polimento, ou um tratamento químico no molde para garantir que a superfície de contato com a peça seja lisa e permita o acabamento desejado da peça.

Um exemplo da aplicação da moldagem em impressão 3D está contido no vídeo abaixo, no qual empresas de garrafas plásticas utilizam moldes impressos para testar novos produtos.

A impressão 3D, portanto,  se torna primordial para  os empreendedores que podem se beneficiar para produzir protótipos com maior agilidade e baixo custo  e até mesmo grandes empresas como a Ford, a Chevrolet e a GE já aderiram ao uso de impressoras 3D.

2 – Modelos para Ensino

Com um ensino cada vez mais integrado, com recursos multimídia sendo quase obrigatórios nas salas de aula a impressão 3D pode ser de grande auxílio para educadores que buscam trazer um diferencial para seus alunos.

Com ela é possível recriar objetos históricos, como pontas de lança do período pré-histórico, imprimir cadeias moleculares que retratam fielmente o arranjo das ligações entre átomos e até mesmo reproduzir tecidos e órgãos humanos com uma grande riqueza de detalhes.

A impressão 3D se torna ainda mais vantajosa, visto que o custo para imprimir uma peça dessas é bem menor do que o de comprar os modelos atuais de ensino, permitindo que se tenha uma variedade maior de peças, além de poder imprimir modelos personalizados para a aula que será ministrada.

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3 – Maquetes

Com o objetivo de antecipar a imagem do que será executado, o projeto de visualização 3D impacta diretamente na expectativa de como ficará um imóvel. Através de softwares, com a visualização 3D, é possível ter uma perspectiva do real, garantindo que o resultado final se adeque às suas expectativas e necessidades, evitando alterações e mais gastos.

Agora com a impressão 3D essa antecipação pode ir além, é possível materializar a visualização 3D, fazendo maquetes impressas que seguem rigorosamente o que foi modelado, com a vantagem sobre as maquetes tradicionais do tempo de manufatura.

Enquanto no modelo tradicional podem ser necessários semanas para terminar a maquete, com a Impressão 3D em poucas horas a visualização 3D está impressa.

Maquete

A visualização 3D já servia na maioria das vezes para o marketing, impulsionando a atração por investimentos para o empreendimento. Agora com a Impressão 3D, é possível fortalecer ainda mais esse marketing, tendo a sua visualização transformada em uma maquete física, que é mais tangível na hora da venda.

4 – Desenvolvimento de peças e equipamentos personalizados

A impressão 3D também dá a possibilidade de criar peças e equipamentos personalizados. Suponha, por exemplo, o controle remoto da sua casa que já caiu no chão diversas vezes e a tampa não encaixa mais, deixando as pilhas expostas. Com a impressão 3D, é possível imprimir da sua casa uma nova tampa, permitindo que mesmo que sua televisão saia de linha, você consiga repor essa peça.

Outra aplicação da Impressão 3D é a de criar as suas próprias peças personalizadas, como uma caneca com um design diferenciado que você imaginou ou um novo brinquedo para seus filhos que não vende em nenhum lugar.

Gostou do artigo? Se você ainda possui alguma dúvida sobre impressão 3D, sua utilidade e como é feita, não deixe de tirar suas dúvidas nos comentários e ler outros artigos sobre impressão 3D. Dessa forma, você pode entender melhor o uso dessa tecnologia e solicitar nossa consultoria em projetos mecânicos e impressão 3D.

 

Lucas Fernandes

Graduando em Engenharia Mecânica, atualmente trabalha como Gerente de Projetos no setor de mecânica, materiais, metalúrgica, naval, nuclear e petróleo. Já executou projetos de Detalhamento de Equipamentos.

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