Manufatura aditiva: saiba o que é e o que ela representa

porDaniel LacerdaemImpressora 3D, Nível básico

A manufatura aditiva é o conjunto de tecnologias de impressão 3D que permite criar objetos a partir do zero utilizando modelos digitais. Com ela, é possível produzir peças complexas otimizando recursos.

A tecnologia da manufatura aditiva está conquistando o mundo de maneira impressionante. É cada vez mais comum o uso das impressoras 3D na produção de diversos produtos, com os mais variados materiais.

Devido ao avanço da tecnologia nos últimos anos, a manufatura aditiva têm ganhado aplicabilidade nas indústrias, principalmente nos setores automotivo e aeroespacial, além da evolução na produção de implantes odontológicos. 

Segundo um relatório da Wohlers Associates, o crescimento anual da indústria de manufatura aditiva vai ser de 31% entre 2014 e 2020. É um bom número, não acha?

Neste conteúdo você vai conhecer mais sobre essa tecnologia que está revolucionando as áreas por onde passa!

O que é manufatura aditiva?

A manufatura aditiva engloba um grupo de tecnologias que produzem objetos a partir de modelos digitais. A produção dessas peças segue a mesma ideia, mas cada tipo de impressão 3D tem uma forma característica de criar o material.

A impressão 3D FDM, por exemplo, utiliza polímero em forma de filamento nas impressoras. Já o tipo SLA tem como matéria prima uma resina líquida.

Quais as vantagens da manufatura aditiva?

Para algumas empresas pode ser muito vantajoso trocar os antigos maquinários por impressoras 3D. Alguns dos ganhos mais atraentes são:

• custo: permite que peças sejam produzidas em pequenas quantidades, diminuindo o custo unitário;
• rapidez: produção eficiente do projeto digital ao modelo físico possibilita uma prototipagem rápida;
• complexidade: permite a criação de peças com geometrias complexas;
• customização: os produtos são totalmente personalizáveis de acordo com as necessidades;
• economia/sustentabilidade: o uso reduzido de material gera menor volume de resíduos e gasta pouca energia elétrica;

De fato, com todas essas vantagens as vendas de impressoras 3D só crescem em todo o mundo.

E como funciona a manufatura aditiva?

Bom, é quase mágico pensar que um só equipamento possa produzir sozinho peças complexas do começo ao fim. Mas é assim mesmo que a manufatura aditiva funciona, obedecendo alguns passos que vou mostrar a seguir:

Passo 1: Modelagem digital

Para que uma impressora 3D possa fazer qualquer objeto é preciso que ele tenha sido criado em algum software de computador. Isso é necessário para definir tanto o design quanto as medidas reais da peça.

Passo 2: Impressão por camadas

Após o projeto ser criado pelo software é hora de dividi-lo em camadas. Isso acontece porque as impressoras 3D depositam material uma camada de cada vez (FDM). Dentro de um novo programa, conhecido como fatiador, são definidos os parâmetros e finalizado o arquivo final.

Passo 3: Impressão 3D

Por último, mas não menos importante, o arquivo é enviado para a impressora que começará a produzir a peça. Dependendo da complexidade e do tamanho do objeto, esse processo pode demorar algumas horas ou até mesmo dias.

Quais são as tecnologias da manufatura aditiva?

Já existem inúmeras tecnologias envolvendo a impressão 3D e cada uma delas atende a objetivos específicos. No entanto, três delas representam mais de 90% do mercado. Confira abaixo um pouco sobre cada uma:

• Fused Deposition Modeling (Modelagem de Deposição Fundida), método que utiliza filamentos de polímeros como matéria-prima.

• Stereolithography (Estereolitografia), método que solidifica resinas líquidas com luz ultravioleta.

• Selective Laser Sintering (Sinterização Seletiva a Laser) método que produz objetos 3D a partir de materiais granulados de cerâmicas, plásticos e metais.

Ainda existem algumas tecnologias de impressão 3D em metal que pouquíssimas empresas têm acesso. Apenas companhias de grande porte, normalmente multinacionais, possuem capital suficiente para investir.

A impressão 3D gera menos desperdício de material?

No atual modelo de produção industrial, uma grande quantidade de material é utilizada para confeccionar cada objeto, que precisa ter seus resíduos descartados posteriormente. 

Já a manufatura aditiva permite que o produto seja produzido camada após camada utilizando somente o que é necessário de matéria-prima, com uma perda bastante reduzida que se resume ao material de suporte e calibração da máquina. 

Portanto, essa possibilidade chama a atenção de variados setores da economia, que enxergam formas de reduzir custos e a necessidade de poupar recursos naturais. 

Onde a tecnologia já está sendo utilizada?

A manufatura aditiva conquistou um espaço cativo em alguns ramos específicos. A possibilidade de produzir peças complexas e detalhadas com um custo mais baixo contribui para uma maior aceitação da tecnologia. 

Segundo uma pesquisa realizada pela Sculpteo, cerca de 90% dos usuários de impressoras 3D vêem na ideia uma vantagem competitiva em relação ao mercado, sendo este um fator importante da estratégia empresarial. 

No setor de veículos automotores, por exemplo, a manufatura aditiva permite que as peças sejam produzidas com mais excelência, já que é possível fazer testes antecipadamente usando protótipos 3D. 

Empresa do setor, a americana Local Motors já usou da manufatura aditiva para produzir um carro inteiro, em apenas 44 horas! 

Na área da medicina também é possível verificar ótimos ganhos 

A produção de próteses biônicas mais adequadas com preços acessíveis atendeu às necessidades de inúmeras pessoas. 

Na área da ortodontia, um profissional pode imprimir com facilidade em seu consultório as próteses que precisa, sem a necessidade de encaminhar pedidos demorados aos laboratórios. Isso tem um nome: praticidade!

Confira mais alguns setores que usam a tecnologia:

• Fabricação de sapatos;
• Produção de produtos de plásticos;
• Indústrias de fundição;
• Indústrias de eletroeletrônicos e eletrodomésticos;
• Artes plásticas;
• Joalheria;
• Arquitetura;

Qual é a diferença entre manufatura aditiva e manufatura subtrativa?

Ao contrário da manufatura aditiva, que insere material por camadas, a manufatura subtrativa remove material de um bloco maciço até construir o objeto que se deseja. Ambos os modelos utilizam softwares 3D para chegar ao resultado final.

Entre as técnicas mais famosas de manufatura subtrativa estão o torneamento, a retificação, o fresamento e a eletroerosão.

Exemplo de manufatura subtrativa

Ao compararmos a funcionalidade das manufaturas aditiva e subtrativa, podemos dizer que, enquanto a primeira permite melhor personalização e construção de objetos complexos, a outra é indicada para criar peças que necessitam ter maior resistência.

Estamos vivenciando o futuro da indústria?

Existem atualmente inúmeros indícios de que estamos vivendo a era da inovação tecnológica e a manufatura aditiva faz parte disso.

Portanto, o uso de novas ferramentas que se conectam, entre elas os softwares de inteligência artificial, Big Data e a a própria manufatura aditiva, permite a criação de soluções que admitem melhor customização e nível de qualidade superior.

Tendo isso em mente, é fácil perceber a tendência global que leva empresas e pessoas a usarem essas tecnologias para criarem suas próprias ferramentas ou produtos.

Além de baratear os custos, essa oportunidade permite que pequenos produtores possam competir de igual para igual com grandes indústrias.

Vamos relembrar os benefícios mais importantes da tecnologia da manufatura aditiva?

Basicamente, eles são:

• fácil produção de objetos com geometria complexa;
• resíduos praticamente inexistentes;
• qualidade de finalização em nível máximo;
• produtividade elevada;
• correção de defeitos ainda na fase de produção .

Portanto, neste texto você pôde perceber a importância da manufatura aditiva para o futuro de vários setores da economia. 

Ela está e continuará presente nas nossas vidas, direta ou indiretamente, seja por meio de pequenos produtos ou grandes máquinas complexas. 

E claro, aqui no blog da 3DLab você fica por dentro de todos os assuntos que permeiam o mundo das impressões 3D. 

Agora que já sabe o conceito de manufatura aditiva, confira nosso outro conteúdo que faz uma comparação entre a injeção plástica e a impressão 3D, mostrando qual desses modelos vale mais a pena!

Até o próximo post!