Artigo: como a impressão 3D irá revolucionar a manufatura

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Por Sharon Gaudin – @sgaudin – via PCWORLD

Um dia uma impressora 3D, usando uma mistura de materiais, será capaz de produzir um colete balístico mais leve e forte do que qualquer um possivel com as técnicas de produção e materiais de hoje. Essas são as palavras dos pesquisadores do Lawrence Livermore National Laboratory, que estão trabalhando para revolucionar a uso de materiais em impressão 3D, além da forma como as empresas fabricam os produtos, desde turbinas de jatos e satélites até capacetes esportivos.

Cientistas do centro de pesquisas federal, em Livermore, California, focados principalmente em pesquisas militares, estão trabalhando com novos materiais na tecnologia conhecida como “Construção Aditiva”, ou também conhecida como impressão 3D, e desenvolvendo técnicas para a construção em múltiplos materiais no mesmo produto.

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Eles também estão estudando a física e química na origem dos processos com o objetivo de entender melhor de como a fabricação de produtos pode suportar condições adversas como calor, pressão e stress, de forma a poder prever o comportamento e performance dos materiais e produtos impressos.A pesquisa poderá fornecer informações críticas para qualquer empresa construir peças e componentes, de componentes para produção de automoveis, a produção de peças aeronáuticas, espaçonaves e satélites.
”Isso irá revolucionar a manufatura” disse Eric Duoss,  cientista e engenheiro de materiais. “Irá revolucionar a forma em que a própria manufatura é feita. É sobre ser capaz de fazer e construir propriedades e materiais sob medida, e atingir propriedades ideais que seriam impossíveis antes.”

Uma nova proposta para a manufatura

Manufatura aditiva, ou impressão 3D, é o processo de criar, tridimensionamente um objeto depositando sucessivamente camadas de um material. Essa tecnologia tem recebido ampla cobertura da mídia, quando pela primeira vez uma impressora 3D imprimiu uma arma de fogo, e mais recentemente, uma escova de dentes totalmente funcional, entre outros novos produtos inéditos.

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O Engenheiro Eric Duoss no Lawrence Livermore está aplicando a impressão 3D na produção de materiais
 Duoss enfatiza que o trabalho em que eles estão trabalhando não irá mudar o panorama atual da impressão 3D, mas irá mudar a forma como muitas empresas produzer e manufaturam seus produtos.”Possivelmente, será uma nova forma de manufatura, mais barata, mas rápida”.

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A NASA também tem conversado a respeito das vantagens do uso da impressão 3D, inclusive no espaço, onde astronautas poderiam construir peças customizadas para atender necessidades bem específicas, e até mesmo, alimentos, na Estação Espacial Internacional ou mesmo em uma missão a marte.

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Mudando a estrutura e a as propriedades dos materiais

As propriedades de um material, sua força, densidade e a forma como ele reage ao calor e stress, são inerentemente relacionadas a sua microestrutura. Redefinindo a estrutura dos materiais, em escala microscopica, cientistas podem criar materiais com propriedades que não existem na natureza. Os pesquisadores do Lawrence Livermore institute estão analisando a propriedades e engenharia fundamental dos materiais, incluindo metais em pó e polimeros, usados em processos de manufatura. A idéia é que, ao alterar a forma e o padrão de sua estrutura celular, será possivel alterar suas propriedades físicas e químicas.

Duoss explica que alterando a arquitetura celular de uma material pode afetar a forma como ele reage ao calor ou stress. Uma empresa produzindo um carro ou uma turbina, por exemplo, pode desejar ter partes de seus materiais compostos de forma que não se expandam ou percam a resistencia quando aquecidos.

”Com o design [de materiais] podemos controlar a expansão térmica,” disse Duoss.  “Nós podemos desenvolve-lo de forma que ao ser aquecido, ao invés de se expandir, ele na verdade irá se contrair..A forma como a estrutura é definida, pode fazer com que tenha uma melhor performance térmica, ou até mesmo tenha esse efeito contrário. Como no espaço, podemos ter um material que irá se comportar, mesmo em situações extremas, da forma esperada.”

 

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