A impressão 3D ou manufatura aditiva está trazendo mudanças monumentais para uma série de indústrias importantes. As empresas começaram a imprimir de tudo, desde carros em pleno funcionamento até jantares com estrelas Michelin. Os institutos de pesquisa médica têm até feito experiências com a impressão de partes funcionais do corpo.
Recentemente, a manufatura aditiva demonstrou sua versatilidade prática. Está se tornando uma ferramenta poderosa para enfrentar alguns dos desafios sem precedentes colocados pelo COVID-19. Ajudar a fornecer equipamentos de proteção individual aos profissionais de saúde e ventiladores aos pacientes.
Ferramentas de manufatura avançadas, como impressão 3D, também conhecidas como manufatura aditiva, são essenciais para os tipos de aplicativos sensíveis ao desempenho em que essa otimização é atraente.
A impressão 3D é mais competitiva em termos de custos com volumes de produção mais baixos. Porque você não precisa atingir uma economia de escala para compensar os custos de configuração. Portanto, ele facilita a customização em massa que o design generativo torna possível. Como o custo da impressão 3D continua diminuindo e a variedade de materiais aumenta, a impressão 3D está se tornando prática para peças de pequeno e médio volume para cada vez mais aplicações.
O Veículo Elétrico e a Indústria Automotiva ocupam posição de destaque na fabricação com as mais recentes tecnologias e Inovações. Os sistemas elétricos e eletrônicos automotivos estão se tornando mais complexos. Tornando a tarefa de projetar os carros de hoje muito mais difícil. Recursos de informação e entretenimento, conforto e conveniência, e até mesmo sistemas críticos de segurança e missão, como direção e controle do acelerador, são obtidos por meio de computadores, atuadores e sensores elétricos.
A Manufatura Aditiva com a ajuda do projeto Generative leva as definições e requisitos do sistema como entrada e gera propostas arquitetônicas para a lógica, software, hardware e redes dos sistemas E / E usando automação baseada em regras. Essas regras capturam o conhecimento e a experiência dos engenheiros veteranos para guiar os engenheiros mais jovens ao longo do projeto. A captura desse IP ajuda as empresas a desenvolver arquiteturas de veículos e novas gerações de engenheiros à medida que aprendem e implementam o conhecimento existente da empresa.
Ele também oferece a capacidade de consolidar peças, de modo que uma única geometria complexa criada por um algoritmo generativo e impressa em 3D pode frequentemente substituir montagens de dezenas de peças separadas.
Indústria aeroespacial
Sempre na vanguarda, a indústria aeroespacial foi uma das primeiras a adotar a manufatura aditiva. As empresas aeroespaciais devem atender a alguns dos padrões mais rigorosos da indústria de manufatura, e as peças e componentes devem ser feitos de materiais de alto desempenho. Usando AM, os engenheiros podem projetar peças complexas e de alta resistência, ao mesmo tempo que reduzem o peso dos componentes aeroespaciais, imprimindo geometrias mais eficientes e eliminando quantidades significativas de material desnecessário. Isso permite menor consumo de combustível, emissões reduzidas de CO2 e custos reduzidos (além de melhores tarifas aéreas).
Produtos para o Consumidor
A manufatura aditiva vem com uma infinidade de vantagens para a fabricação de suplementos sob demanda para produtos de consumo. Para as equipes de marketing que levam um produto do conceito à conclusão, geralmente a maior parte do tempo é gasta no design. Para ter certeza de que o produto está certo, uma grande quantidade de tempo é gasta na criação de protótipos para provar conceitos para as partes interessadas e, finalmente, entregar um produto que agrade ao consumidor.
Ao adotar o AM, as equipes de marketing podem desenvolver iterações de seus produtos com muito mais rapidez e, em seguida, girar rapidamente para ajustar o design conforme necessário. Como a manufatura aditiva continua a avançar com volume e velocidade de construção, mais produtos de consumo podem ser produzidos por meio de tecnologias AM para demandas de produção em massa rápidas e eficientes.
Infraestrutura
Não é mais rebuscado pensar em morar em uma casa ou caminhar sobre uma ponte que é totalmente feita de uma impressora 3D. Em breve, isso pode se tornar realidade. Na verdade, já é na Holanda onde a primeira ponte pedonal impressa em 3D do mundo foi inaugurada em 2018. A estrutura foi criada por robótica aditiva em camadas de aço fundido e mede quase 40 metros de diâmetro.
A manufatura aditiva no mercado de construção está se expandindo, inaugurando uma nova era para a indústria. De acordo com um estudo da Transparency Market Research, a impressão 3D no secretário de infraestrutura está prevista para expandir a um CAGR de 33 por cento até 2027. Como os materiais impressos podem ser aplicados camada por camada ao construir infraestrutura ou edifícios, AM reduz o desperdício de material e permite que a construção seja o mais econômica possível.
Além disso, a impressão 3D tecnologia permite estruturas de design complexas. Uma vez que os materiais são impressos com precisão – reduzindo a probabilidade de acidentes de infraestrutura devido a erros de construção e projetos inadequados.
Embora a impressão 3D não esteja sendo empregada na construção de pontes do dia-a-dia, há muitos potenciais futuros à medida que a indústria se expande. E, com um relatório recente descobrindo que mais de um terço de todas as pontes dos EUA precisam de grandes reparos ou devem ser substituídas, pode haver uma rápida expansão da indústria em um futuro próximo.
Médica e Farmacêutica
A manufatura aditiva revolucionou a indústria médica, transformando o que antes era ficção científica em uma nova realidade. A tecnologia está proporcionando avanços para médicos, pacientes e instituições de pesquisa. De próteses duráveis e modelos anatômicos reais a componentes de grau cirúrgico, a incrível quantidade de objetos que já foram impressos com sucesso na área médica dá uma ideia do potencial que esta tecnologia tem para a saúde no futuro próximo.
Por exemplo, a manufatura aditiva permite 3D aparelhos dentários impressos e dispositivos feitos sob medida, como dentaduras, coroas e até Invisalign, para serem construídos a partir de uma variedade de substratos e estampas personalizadas para cada indivíduo. Atualmente, o mercado de impressão 3D para odontologia digital está avaliado em US $ 2.5 bilhões - e espera-se que continue crescendo. Além disso, a manufatura aditiva permite que dispositivos como aparelhos auditivos possam ser produzidos em massa para um melhor ajuste e garantir o mais alto nível de conforto para o usuário.
Um dos mais recentes projetos em andamento é o uso de tecnologia aditiva por pesquisadores para imprimir células-tronco embrionárias humanas. Ao fazer isso, essas células-tronco podem ser usadas para criar tecido para testar drogas ou cultivar órgãos substitutos, para imprimir a pele que poderia substituir a pele que foi queimada ou danificada e para imprimir células cancerosas para estudar e testar novos medicamentos. O cirurgião Anthony Atala, diretor do Instituto Wake Forest de Medicina Regenerativa, tem até trabalhado na impressão de órgãos, acreditando que a impressão de um órgão pode em breve substituir o transplante de um órgão.
Conseqüentemente, a Manufatura Aditiva está conduzindo as indústrias e fabricantes para uma era em que as formas tradicionais de fabricação seriam interrompidas, deixando soluções mais rápidas, maiores e precisas para a fabricação de futuras indústrias e produtos.
Mayank Vashisht | ELE Times | Jornalista de Tecnologia