27/02/2013 - 18:29
Para mostrar em detalhes o projeto de uma casa, os arquitetos costumam construir manualmente uma maquete. O trabalho minucioso pode levar tempo e as características do modelo são determinantes para a conquista do cliente. Mas a tarefa meticulosa – às vezes sofrida – já pode ser substituída por uma simples impressão. Do mesmo modo, uma indústria automobilística, ao desenvolver um novo modelo de pára-choque, pode fazer rapidamente um protótipo mais fiel ao design original. O mesmo vale para designers, dentistas, artistas, ou qualquer pessoa interessada em imprimir um projeto próprio ou de outros. Já é possível imprimir, em três dimensões, objetos e coisas.
O processo é semelhante ao das impressoras tradicionais: um arquivo formatado por programas como o CAD, que permitem elaborar desenhos em três dimensões, é enviado do computador à impressora. No método mais comum, um cabeçote se movimenta sobre uma base, depositando plástico derretido. Ao entrar em contato com a superfície, o plástico se solidifica, compondo, camada por camada, a impressão em alto relevo. Materiais como titânio, borracha, cera, areia e pó metálico podem ser utilizados em métodos diferentes.
A tecnologia, conhecida tecnicamente por “manufatura aditiva” ou “prototipagem rápida”, não é exatamente nova. As primeiras patentes que registram esses processos datam do final dos anos 1970. A primeira máquina comercial de prototipagem rápida foi criada pelo norte-americano Charles Hull, em 1986. Mas os avanços mais significativos têm acontecido agora, no começo do século XXI. Já podem ser realizadas impressões de roupas, de comida, de próteses, de tecidos humanos e de uma variada gama de pequenos objetos de plástico ou metal – como luminárias, xícaras, utensílios, roupas, dentaduras, peças de equipamentos e maquetes.
O desenvolvimento tecnológico e a ampliação do campo de utilização das máquinas acompanham o aumento da demanda, atesta a empresa brasileira SKA, revendedora das impressoras tridimensionais norte-americanas Stratasys, entre as mais tradicionais no mercado. “Em 2000, cuidávamos de sete máquinas. Hoje, trabalhamos com 110. As últimas 50 chegaram nos últimos quatro anos. A expectativa é de que o número de usuários cresça”, diz Wilson do Amaral Neto, engenheiro de aplicações da empresa.
Revolução industrial
A manufatura aditiva tem sido apontada como um processo revolucionário de produção industrial. Ao contrário da usinagem tradicional, nesse caso não há desperdício. A impressão 3D utiliza só o material necessário para construir um objeto, sintetizado camada por camada. O método tradicional de produção industrial costuma partir de uma quantidade de matéria prima cortada e modelada até chegar ao produto final.
A substituição de um sistema produtivo por outro, entretanto, parece distante. Em indústrias com produção em larga escala, como a automobilística, o processo tradicional é mais econômico e rápido. “Para se obter um primeiro modelo de para-choque numa máquina de prototipagem leva em torno de uma semana; no método convencional, cerca de dois meses. Mas se o molde já estiver pronto para a produção tradicional, ele vai ser produzido mais rapidamente e em maior quantidade. A manufatura aditiva, por seu lado, vai continuar produzindo uma unidade por vez e no tempo de uma semana”, explica Neto.
Em um cenário mais realista, os dois métodos devem coexistir. Além de ser a melhor opção para a criação de protótipos, por meio da manufatura aditiva podem-se fazer peças personalizadas pelo cliente. O que ainda parece distante é a confecção de sistemas complexos produzidos de uma só vez pelas impressoras 3D.
“Na época em que começaram a surgir os robôs, dizia-se que iam substituir os empregados domésticos e outras coisas que não aconteceram. Com a impressão 3D ocorre a mesma coisa. Você não pode imprimir um computador inteiro. Para isso é preciso uma máquina com uma tecnologia que permita a impressão da parte eletrônica, e isso ainda não existe”, pondera Alberto José Álvares, chefe do Grupo de Inovação em Automação Industrial, da Universidade de Brasília, que desenvolveu um sistema para captar imagens para impressões tridimensionais utilizando o Kinect, sensor que capta movimentos do videogame Xbox, da Microsoft.
Uso pessoal
A empresa americana MakerBot, de Nova York, criada pelo designer Bre Pettis, investe na fabricação de impressoras 3D para uso pessoal. Seu modelo mais recente, a Replicator 2, é menor que as impressoras tradicionais. Uma impressora Mojo, da marca Stratasys, vendida no Brasil pela SKA, custa R$ 40 mil; a Replicator 2 custa US$ 2,199. O mercado-alvo é o dos engenheiros, designers e pessoas interessadas em manufaturar seus próprios projetos. Também é possível baixar arquivos de objetos para serem impressos no site de compartilhamentos Thingiverse. Lá você pode encontrar desde bonecos de personagens de filmes e desenhos animados a capas protetoras para celulares.
Construções impressas
Quando criança, o italiano Enrico Dini era fascinado por castelos de areia na praia. Anos depois, na década de 1990, formado em engenharia civil, viu uma demonstração de impressão 3D de um pequeno objeto. “A primeira coisa que me perguntei foi: ‘Será que dá pra fazer coisas maiores com isso?’”, conta. A curiosidade o levou a investir no projeto de sua vida: uma máquina capaz de imprimir construções de até quatro metros de uma só vez.
A técnica consiste em transformar camadas de areia em matéria sólida, visualmente parecida com o mármore, utilizando um aglomerante químico. O inventor defende que o método é menos agressivo ao meio ambiente do que o cimento e o produto é mais resistente. Também representa um avanço no processo de construção ao aproximar a concepção original do arquiteto à execução da obra.
Dini ressalta que o projeto é apenas o embrião de uma tecnologia que pode revolucionar a construção civil. “Ainda não é possível construir, com meu equipamento, casas e edifícios habitáveis de uma só vez. Ainda falta muito investimento. A verdadeira ruptura foi ter digitalizado o processo de construção e diminuído a intervenção humana entre o projeto e a execução da obra. A nova tecnologia permite construir formas de design mais ousadas”, afirma o engenheiro.
