A impressora 3d é um equipamento que, em vez de pintar sobre o papel, imprime quase qualquer coisa em 3 dimensões. Parece cena de filme de ficção científica ver uma funcionando mas é a mais pura realidade. Carros, próteses, jóias e muitos outros produtos já estão sendo feitos com a impressão 3d. Esse é um mercado que, até 2020, deve movimentar mais de 20 bilhões de dólares no mundo e deve mudar a forma que produzimos e consumimos.
A impressão 3d começou bem devagarinho, lá nos anos 80, mas com o avanço da tecnologia, esse processo foi ficando mais eficaz, mais simples e principalmente mais barato.
Vamos entender como essa tecnologia funciona? O primeiro passo é a ideia do projeto que se quer criar, um desenhista 3d então produz o desenho do objeto em um programa 3d. O programa gera um arquivo digital que contém informações das 3 dimensões, esse arquivo é enviado para a impressora, a máquina então aquece e derrete a matéria prima que pode ser plástico, metal ou outros materiais e imprime, camada por camada. A princípio quase que em 2d cada camada, só que, como as camadas vão se sobrepondo, o objeto vai ganhando a terceira dimensão. O processo pode levar minutos ou até horas.
As pessoas em geral conhecem pouco sobre o assunto, porém, na indústria, essa tecnologia já está amplamente difundida pois proporciona muita rapidez na confecção de protótipos. Um protótipo que antes poderia levar até um mês para ficar pronto, agora pode estar disponível em questão de horas. Portanto, ela é uma ferramenta importante para ajudar a diminuir tempo e custo de produção. Estamos falando em protótipos, porém, tudo indica que não vai demorar muito para termos produtos finais sendo impressos em 3 dimensões.
O valor inicial de investimento para quem quer “brincar” nessa área está caindo bastante. Hoje existem equipamentos de impressão 3D a partir de 1000 dólares. Já as impressoras 3D industriais custam, em média, 600 mil dólares.
Impressora 3D Creality
Impressora 3D FlashForge Finder
Impressora 3D FlashForge Dreamer MX
Impressora 3D Markerbot Replicator +
Impressão 3d de casas
Se extrapolarmos o termo impressão 3d, podemos incluir nesse leque a construção de casas, como é o caso da empresa chinesa Zhuoda, que constroem casas em menos de 3 horas com a tecnologia.
Um outro sistema de impressão 3d de casas é o Sistema Construtivo Contour Crafting que foi desenvolvido por Behrokh Koshnevis, da Univerdade do Sul da Califórnia. A princípio o objetivo era a impressão para a indústria porém, notou-se que a tecnologia poderia ser utilizada para a construção civil também. Com essa técnica é possível fabricar a casa diretamente em loco ou imprimir as partes em um galpão e montar no local.
Impressora 3d que imprime metal
A HP lançou uma impressora 3d que imprime metal. A tecnologia de impressão de metal já existe a algum tempo porém, com mais empresas entrando na disputa pelo mercado, a tendência é a diminuição do preço, aumento da velocidade de impressão e o avanço das possibilidades. Já foram impressos turbinas de avião e peças de foguetes por exemplo.
Antes da impressão de metal, as peças eram feitas (e ainda são em muitas indústrias) da seguinte forma:
1 – Usinadas a partir de blocos metálicos que poderiam ser de peça única, neste caso já sairia pronta.
2 – Usinadas a partir de blocos metálicos e soldadas em outras peças.
3 – Ou era feita um molde, de cera ou resina, colocado em uma forma com material refratário (que suporta altas temperaturas), colocado em um forno e, depois de evaporado o material, vertia-se metal derretido no espaço vazio. A peça era então usinada e era dado o acabamento.
Com o advento da impressão 3d de metal, todas essas etapas são eliminadas, o objeto sai pronto, acabado e, o melhor de tudo, por mais complexo que seja, não tem soldas, diminuindo sobremaneira o tempo de criação e pontos críticos mais susceptíveis à fratura. O objeto é impresso simplesmente após o projeto 3d ser enviado do computador para a impressora.
Stratasys
A maior fabricante do mundo é a empresa Stratasys, que fica na Califórnia. A empresa atua nesse mercado há 20 anos e fica com aproximadamente 20% de todo o faturamento global do setor.
Além de fabricar diferentes máquinas de impressão 3d para o varejo, seu principal negócio é oferecer serviços personalizados para seus clientes que são grandes empresas do setor aéreo espacial, tecnológico, médico, automotivo e do entretenimento.
Com crescimento anual de mais de 50% e acima de 100.000 impressoras 3d vendidas, a Stratasys atende desde pequenas escalas de impressão de protótipos até largas linhas de produção que chegam a alcançar 10.000 objetos 3D por projeto.
O valor de cada peça começa em 50 dólares e pode chegar facilmente a milhares de dólares.
Pequenas empresas começam a usar a impressão 3D
Com o barateamento das impressoras 3D, alguns entusiastas e pequenas empresas começaram a usar. As pessoas podem desenvolver quase qualquer coisa desde que não precise de muita precisão e as empresas pequenas podem disponibilizar o serviço para outras empresas que não têm o interesse em fazer o investimento ou de investir o tempo de seus funcionários para aprenderem todo o processo.
As pessoas normalmente fazem peças como um hobby e as empresas pequenas pegam encomendas de peças personalizadas, protótipos e maquetes. Como é o caso da Bolha, que é um estúdio que atua, desde 2012, unindo a tecnologia à criatividade aqui de São Paulo.
Para quem sabe operar a tecnologia, um hobby pode virar um negócio de pequena escala, como é o caso Buid Shop, que é uma empresa de Los Angeles que atua na fabricação de jóias 3d e vem ganhando espaço.
A empresas fica em um espaço que mistura uma espécie de loja e laboratório experimental. Na empresa, você leva a sua ideia e sai com o objeto materializado. O proprietário trabalha na área há 7 anos e coleciona máquinas das mais antigas às mais novas. Essas máquinas trabalham com 5 técnicas diferentes de impressão, inclusive a mais adequada para a fabricação de jóias. Essas peças podem receber banhos de metais para ganhar uma sofisticação maior e agregar valor ao produto.
Existem sites com objetos 3d gratuitos que é só escolher, baixar o arquivo e enviar para a impressora.
O empreendedor de São Paulo, Alberto Topgian Jr, trouxe da França a ideia de fazer pessoas miniaturizadas utilizando a impressão 3d. Com essa técnica, é possível comprar uma miniatura de um artista famoso, por exemplo, ou fazer a sua própria.
Funciona da seguinte forma: A pessoa passa por um escâner que obtém a imagem digitalizada em 3d, o software gera um arquivo que é compatível com a impressora e esta materializa a pessoa em miniatura. Como ainda não é possível imprimir em cores, após o acabamento, o objeto é pintado.
O investimento inicial foi de 1,5 milhão de reais e os produtos e serviços são oferecidos em um quiosque no shopping Ibirapuera.
Uma miniatura começa em 150 reais e pode chegar a mais de 700. Quanto maior um boneco, maior o preço. Eles produzem cerca de 200 a 250 miniaturas por mês o geram um faturamento de cerca de R$ 60.000.
O empresário pretende transformar o negócio em franquia, já que ele recebe muitos pedidos de outros estados.
Impressão 3D de órgãos
Cientistas israelenses usaram células de gordura de um paciente que foram primeiro transformadas em células tronco e depois modificadas para dar origem a tecidos cardíacos e vasos sanguíneos. O próximo passo do estudo é fazer com que as células se comuniquem para que seja possível bombear o sangue. O modelo é o primeiro produzido artificialmente com tecidos humanos no mundo e ainda é experimental, mas no futuro, a intenção é que as impressoras produzam corações aptos para transplantes.
As vantagens são gigantescas. O órgão será impresso do tamanho mais adequado para o paciente, com as células do paciente, portanto elimina-se o risco de rejeição. Em 10 anos, as impressoras de órgãos devem estar presentes em hospitais do mundo todo.
No Brasil, pesquisadores do instituto do coração testaram uma técnica semelhante para criar o vasos sanguíneos artificiais com a intenção de produzir músculos cardíacos, mas uso mais comum da impressão 3d na área da saúde é para fazer prótese sob medida, que substituem ossos por exemplo.
Em São Paulo, existe um laboratório que encontrou uma outra utilidade para a tecnologia, eles imprimem uma peça em 3d obtida através da tomografia e que reproduz o osso do paciente com todos os defeitos. Dessa forma, é possível realizar o planejamento cirúrgico com mais precisão. Selecionando as placas mais adequadas para o caso, o tamanho dos parafusos etc. O cirurgião ou residente pode treinar o procedimento na peça e depois ir para a cirurgia com muito mais informação, o que diminui sobremaneira a probabilidade de intercorrências.
Na Universidade Federal do ABC, os pesquisadores aproveitaram a impressora 3d para criar modelos de mamas de silicone para as pacientes que fizeram mastectomia, usarem como enchimento no sutiã. Eles fazer o escaneamento da mama sadia, espelham no software e enviam o modelo 3d para a impressora. No caso das pacientes que perderam as 2 mamas, é preciso encontrar um modelo mais adequado ao biotipo da paciente.
A maior impressora 3d do mundo
A Universidade do Maine nos Estados Unidos acabou de estabelecer 3 recordes mundiais de uma só vez. Usando a maior impressora 3d do mundo, uma equipe de engenheiros da universidade, construiu o maior barco impresso do mundo, o feito foi realizado em 3 dias e foi todo registrado em vídeo.
Os recordes registrados e validados por oficiais do Guinness World Records foram:
1 – A maior impressora 3 d do mundo.
2 – O maior barco já produzido por uma impressora 3d.
3 – O maior objeto sólido impresso por uma impressora.
O barco que recebeu o nome de 3Dirigo, possui um comprimento de 7,6 metros e pesa um pouco mais de 2 toneladas.
A universidade do Maine disse que o 3Dirigo não é o maior objeto que pode ser impresso pelo equipamento. A equipe já possui diversas ideias de objetos que deverão ser impressos em breve. Entre os próximos projetos está uma parceria com o exército dos Estados Unidos para o desenvolvimento de sistemas de abrigo para os soldados que podem ser montados rapidamente.
Impressoras muito especiais já estão imprimindo turbinas de avião, diminuindo enormemente o número de componentes da peça.
Existem até impressoras que imprimem boa parte das suas próprias peças.
O que estamos presenciando nesta era? Máquinas que imprimem as próprias peças, impressão de órgãos, casas feitas por robôs.
Será que estamos prestes a testemunhar uma nova revolução industrial?
Bate papo com a IA sobre impressão 3d
Falando em revolução, vou fazer, a partir de agora, um bate-papo com a inteligência artificial em alguns posts sobre o assunto abordado. Perguntei para ela o que é impressão 3d. E ela me respondeu isso:
IA: “O uso de impressoras 3D também levou mais mulheres para a força de trabalho. Com mais pessoas possuindo e imprimindo seus próprios produtos impressos em 3D, eles também criaram uma demanda no mercado por produtos de moda acessíveis.”
Humano: Não entendi porque ela disse que a impressão 3d levou mais mulheres para o mercado de trabalho.
IA: “O mercado também espera um aumento no uso da impressão 3D na medicina.”
Humano: Concordo
IA: “Hoje, muitos modelos 3D podem ser vistos nas ruas, lojas e locais de trabalho.”
Humano: Concordo.
IA: “Embora você já possa ver a impressão 3D no mercado, existem poucas startups de assistência médica que já trabalham nesse mercado. E, como aprendemos, o crescimento desse setor deve atingir US$ 200 bilhões até 2020.
Humano: Não procede. Segundo esse site, o setor representará de de 15 a 17% de um total de 17,2 bilhões de dólares em 2020.
IA: “Estes produtos impressos em 3D são apenas o começo do que podemos esperar como o mercado de impressão em 3D”
Humano: concordo.