Como a impressão 3D revolucionou a prototipagem

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Uma das ferramentas da indústria de maior importância para desenvolver novos produtos sempre foi a prototipagem. Com ela, modelos físicos são criados em uma fatia de tempo mais rápida que a fabricação definitiva, para que as empresas possam transformar ideias em realidade, com a chance de testar e aprimorar o produto final.

A evolução dessa técnica tem sido grande, começou com máquinas e ferramentas no melhor estilo oficina de criação e hoje já conta com impressão de objetos em 3D.

Antes da inovação trazida pela prototipagem rápida, com as impressoras 3D, para se construir um protótipo de uma peça funcional, era preciso modelar manualmente a peça, para depois enformar e fazer o molde. Um processo que chega a ser mais demorado, caro e trabalhoso do que de fato produzir a versão definitiva do produto.

A prototipagem rápida, apoiada na impressão 3D, é uma tecnologia de manufatura aditiva, cujo processo se inicia com a criação de um design virtual em CAD (Design Assistido por Computador). Um software fatiador faz com que a máquina de impressão 3D leia os dados do projeto e deposite fatias ou camadas sucessivas de material, confeccionando o modelo físico a partir de uma série de seções transversais, combinadas automaticamente para chegar à forma final.

A prototipagem rápida em 3D à frente das soluções inovadoras

O incremento da prototipagem com as tecnologias de impressão 3D trouxe uma verdadeira revolução à indústria e outras áreas, como engenharia e arquitetura, design de joias, moda, educação e medicina.

Não raro é encontrar impressas em 3D atualmente, nos laboratórios de indústrias:

  • Peças unidas com dobradiças sofisticadas;
  • Garras mecânicas;
  • Peças flexíveis que se moldam propositalmente com o desgaste do contato com outras;
  • Rolamentos com partes redondas soltas e devidamente posicionadas para alguma função;
  • Correntes sem emendas e uma infinidade de objetos perfeitos, sem falhas, trincas ou marcas de ligação.

Tudo isso ligado a alguns componentes eletrônicos e cabos de energia estão dando vida a novas soluções, baseadas em pesquisas e tecnologia de ponta.

Pode-se dizer que, hoje, essa técnica é uma das bases para o desenvolvimento de soluções inovadoras, que carregam em seu conceito o risco do erro e a glória das tentativas sequenciais como forma de aprimorar o modelo e se chegar o mais próximo possível da necessidade do cliente.

Vale a pena investir em prototipagem

O principal benefício de se testar, antecipadamente, um novo produto, é ter a chance de identificar problemas, falhas, encaixes imperfeitos, funcionalidades que não se completam, impacto visual, ajuste anatômico. De acordo com a finalidade do objeto final, vários parâmetros podem ser checados quando ainda está em fase de protótipo.

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A prototipagem garante que a funcionalidade e estética de seu produto esteja de acordo com a eficiência e o impacto desejado para o mesmo.

 

Com o advento da impressão 3D nessa fase de desenvolvimento de um produto, outros benefícios podem ser enumerados. Elencamos alguns aqui!

  1. Agilidade na confecção de protótipos;
  2. Validação da forma, design, funcionalidades e adequação do modelo projetado;
  3. Fabricação de objetos com detalhes precisos;
  4. Melhor comunicação para entendimento da ideia do design;
  5. Resolução criativa de problemas, com maior liberdade para o trabalho de engenheiros de designers;
  6. Liberdade de criação e maiores chances para testes mais rápidos e baratos;
  7. Versatilidade, sem limites para tipos de modelos a serem impressos;
  8. Fim do desperdício, com o uso de apenas o material necessário para impressão da peça projetada;
  9. Produção “limpa”, sem geração de resíduos sólidos poluentes;
  10. Maior capacidade de comunicação com o cliente para convencimento sobre as qualidades do produto;
  11. Menos falhas de design que garantem produtos finais com muito mais qualidade;
  12. Excelente acabamento;
  13. Alto grau de complexidade dos objetos;
  14. Redução de custos de desenvolvimento, em função dos diversos fatores aqui citados.

A lista de vantagens é extensa, como se pode ver. Mas certamente ela pode crescer na medida em que novos experimentos são feitos e novas aplicações são implementadas com o uso da impressão 3D.

Quando um ícone da indústria se rende à prototipagem 3D

A centenária indústria General Electric (GE), que guarda em sua história uma forte influência do espírito empreendedor e inventivo de um dos criadores da lâmpada elétrica, Thomas Edison, vem legitimando o uso da impressão 3D em seus protótipos. O interessante é o novo slogan que representa a evolução do seu estilo do negócio: “Se dá para imaginar, dá para fazer”.

Em uma de suas fábricas, agora chamada de Brainy (craninho), nos Estados Unidos, a companhia enfileirou impressoras 3D de grande porte que, ao lado de fornos industriais, produzem peças feitas de materiais leves e termorresistentes.

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As instalações do Brainy contam com tecnologia de ponta para atrair grandes mentes do mercado à desenvolverem suas ideias e a transformarem em algo tangível.

Esse espaço foi criado pela empresa para incrementar o desenvolvimento de soluções e por isso funciona como uma incubadora. Nesse contexto, as impressoras 3D assumem um papel importante: transformam em realidade ideias e novos projetos de design e manufatura, fornecendo aos engenheiros uma prévia do que poderá ser produzido após aprovado cada um desses complexos modelos.

Ali estão sendo produzidos componentes de testes rapidamente, por meio de métodos de manufatura aditiva com impressão em 3D. Isso vem permitindo aprimorar a modelagem antes de se concretizarem projetos de grande escala para suportar diversos processos produtivos, que atendem desde o mercado elétrico e eletrônico até os de abastecimento, saúde, transportes e logística.

O futuro à tecnologia pertence

Evoluir de uma fase em que protótipos eram construídos com modelos manuais para depois entrar em um motor mecânico para serem “prensados” para a atual possibilidade de impressão do molde final em minutos ou poucas horas em formato tridimensional não é pouca coisa. Essa é uma trajetória digna de ser comparada a uma nova revolução industrial.

Hoje temos empresas símbolo, como a GE, experimentando e colocando no mercado sistemas que integram seu produto final. No futuro, provavelmente produtos inteiros poderão ser produzidos a partir da impressão 3D.

O uso dessa tecnologia tem comprovado a capacidade não só de gerar moldes e modelos com forma e profundidade, mas também de produzir peças bastante complexas e até funcionais. Isso acontece porque é possível imprimir peças passíveis de serem montadas e unidas a outras e a partir disso podem ser simulados movimentos.

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Compressor de ar impresso em 3D, o modelo ganhou tratamento e o resultado é indiscernível de um modelo industrializado, por uma fração do preço de produção do mesmo.

As vantagens do uso da impressão 3D no desenvolvimento de produtos tem o poder de revolucionar a indústria porque ela se beneficia com prazos curtos e custo reduzido na prototipagem quando comparado aos métodos convencionais, como moldagem e usinagem.

Com a prototipagem rápida, a indústria passa a poder aprimorar seus projetos, antes de enviá-los para produção em série ou entregá-lo ao cliente final. Tudo isso com economia de tempo, de dinheiro e com o valor agregado de simplificação de processos com mais qualidade no produto. Quer melhor relação custo benefício que essa? Pois saiba que a tecnologia está cada vez mais acessível, com as impressoras 3D desktop!

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