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Correio Braziliense

Protótipo americano promete tornar impressão 3D mais rápida e precisa

Máquina criada por cientistas americanos tem potencial para ser o maior e o mais rápido equipamento do tipo. Protótipo consegue imprimir verticalmente peças do tamanho de um adulto em poucas horas


postado em 04/11/2019 06:00

(foto: Caio Gomez/CB/D.A Press)
(foto: Caio Gomez/CB/D.A Press)
Imagine só: você precisa repor uma peça importante do carro e não pode esperar semanas até que ela chegue à oficina. Ou, prestes a receber visitas em casa, descobre que a cortina está rasgada. Uma impressora desenvolvida por cientistas da Universidade de Northwestern, nos Estados Unidos, poderá resolver esse tipo de urgência. Intitulada HARP (high-area rapid printing, traduzido como impressão rápida em áreas elevadas), a tecnologia chama a atenção por conseguir imprimir grandes objetos e com diferentes texturas — de peças sólidas a maleáveis. O curto espaço de tempo para a confecção é outro atrativo: em média, são 60 minutos para imprimir cerca de meio metro.

Apresentado recentemente na revista Science, o modelo utiliza como base a estereolitografia, um dos métodos mais detalhados de prototipagem rápida e impressão 3D disponíveis. Ela funciona utilizando um raio laser ultravioleta para a construção, camada por camada, de um modelo em três dimensões solidificando resinas líquidas. Uma vez que o processo é concluído, o objeto impresso é “enxaguado” em uma solução química, de modo a remover o excesso de resina. Depois, a peça é “assada” em um forno de luz ultravioleta, que tem o objetivo de endurecê-la.

Segundo Juliana Daguano, engenheira biomédica do Centro de Engenharia, Modelagem e Ciências Sociais Aplicadas da Universidade Federal do ABC, em São Paulo, a diferença da HARP é o uso do processamento digital de luz (DLP, pela sigla em inglês) na solidificação das resinas. “A fonte vem de uma tela de projetor de luz digital especialmente desenvolvido para esse modelo de impressão”, explica a especialista, que não participou do estudo.

Um dos efeitos do novo mecanismo é o aumento da velocidade com que as peças são criadas, aponta Juliana Daguano. “Devido a essa tela, o DLP geralmente é considerado mais rápido que as demais formas de estereolitografia. A tela desse projetor solidifica todos os pontos da resina simultaneamente, e não ponto a ponto, como na estereolitografia comum”, compara. “Outra vantagem é que, como o DLP é uma tecnologia digital, sua imagem 2D projetada é composta por pixels, o que faz com que a qualidade final da peça seja maior.”

Chad Alexander Mirkin, um dos criadores da tecnologia, destaca que o protótipo não necessita de moldes para realizar as impressões, que ocorrem de forma vertical. “Depois de selecionado um desenho em 3D no computador, a imagem é alinhada ao projetor de luz digital DLP e projetada até que a resina líquida solidifique sobre uma placa de metal. Dessa forma, não são necessários moldes, e é possível imprimir qualquer objeto nos mais variados tamanhos”, explica. Peças para carros e aviões, a serem usadas na odontologia, na ortopedia e na moda estão entre as impressões cogitadas pelos criadores.

Menos calor

De uma forma geral, quanto mais rápido o funcionamento de uma impressora, mais calor é gerado, podendo causar danos ao sistema. Isso faz com que os equipamentos sejam geralmente pequenos. Na tentativa de amenizar esse problema, os criadores da HARP utilizaram um material antiaderente, que retém menos calor. “Nossa tecnologia gera calor como as outras, mas temos uma interface que o diminui. Com o uso de um líquido antiaderente conhecido como teflon líquido, que escoa pela peça no momento da impressão, o calor gerado pelo funcionamento da máquina não a danifica à medida que o objeto vai sendo impresso”, conta Chad Mirkin.

James Hedrick, parceiro de Mifkin na criação da tecnologia, diz que, como a interface é antiaderente, não há possibilidade de as resinas aderirem à impressora, o que também agiliza o processo de criação. “Isso aumentou a velocidade da máquina em 100 vezes, porque as peças impressas não precisam ser repetidamente cortadas da parte inferior do tanque de impressão”, relata, em comunicado.

Segundo Juliana Daguano, o ponto mais desafiador para a inserção desse novo modelo no mercado pode estar na impressão de peças densas, o que acumularia calor no interior dos objetos. “Por se tratar de resinas e da impressão de peças grandes, a dissipação do calor seria ainda mais difícil, já que, no geral, as resinas são isolantes térmicos”, explica. “Nesse caso, existe a possibilidade de o calor levar a defeitos e falhas nas peças impressas.”

Mais testes

Para Jesús Fernández, diretor executivo da LEON3D, empresa espanhola especializada em impressão 3D, o novo modelo ainda precisa ser estudado com o uso de diferentes resinas antes de ser pensado comercialmente. “Devido ao seu tamanho e à alta velocidade, ainda temos que esperar pela confirmação de materiais reais para reafirmar seu bom funcionamento”, justifica. “Caso venha a se tornar mesmo realidade, a HARP será uma verdadeira revolução no setor de tecnologia 3D”, aposta.

O protótipo inicial da impressora tem 3m de altura e 96cm de largura. Segundo os criadores, com essas proporções, ele consegue imprimir um objeto do tamanho de um ser humano adulto em apenas algumas horas e de forma inovadora. “Quando você pode imprimir de maneira rápida e grande,  pode realmente mudar a maneira como  se pensa a fabricação. Com o HARP, você pode construir o que quiser sem moldes e sem um armazém cheio de peças. Você pode imprimir sob demanda”, frisa Chad Mirkin. A expectativa é de que a solução chegue ao mercado em 18 meses.

* Estagiária sob supervisão de Carmen Souza

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