Impressão 3D fica muito mais veloz

Impressão 3D fica muito mais veloz

Pesquisadores apresentam na revista Science equipamento que agiliza a fabricação de objetos personalizados em até 100 vezes

» ROBERTA MACHADO
postado em 17/03/2015 00:00

Antes reservada para profissionais especializados na produção de protótipos, a impressão 3D tem ganhado aplicações em diversas áreas, que vão desde a criação de próteses médicas até a fabricação caseira de objetos personalizados. A popularização da técnica levou ao desenvolvimento de impressoras mais acessíveis, a projetos de melhor qualidade e à adoção de novos materiais, além do plástico. E a evolução tridimensional não deve perder força tão cedo: uma nova máquina, descrita na revista Science desta semana, promete tornar o processo de materialização de objetos de 25 a 100 vezes mais veloz.

As impressoras tridimensionais usam como ;tinta; um rolo de filamento de plástico. O material é derretido e depositado em camadas muito finas, que, uma a uma, formam um objeto tridimensional. Quanto maior o detalhamento do projeto, mais finas são as camadas, e mais demorado, o processo. A fabricação de uma peça de apenas 5cm de altura, por exemplo, pode levar até 10 horas. Com o novo equipamento, esse tempo pode ser reduzido a alguns minutos.

A técnica desenvolvida por pesquisadores de duas universidades da Carolina do Norte, nos Estados Unidos, é baseada na impressão por estereolitografia, à base de uma resina líquida. O método, que possibilita a produção de objetos com grande riqueza de detalhes, na verdade é mais antiga do que o modelo de impressoras que usam filamento termoplástico e foram amplamente popularizadas nos últimos anos.

Em um vídeo disponibilizado pelos pesquisadores, é possível observar o dispositivo fabricar um modelo da Torre Eiffel em apenas seis minutos e meio. O processo invertido age do topo para a base do projeto e tem início a uma distância mínima do fundo do recipiente preenchido com a resina. Ali, uma luz ultravioleta é projetada sob a máquina, solidificando a primeira camada do objeto desejado. Conforme a plataforma onde está o material sólido se eleva, novas camadas são projetadas e solidificadas a partir do líquido. O passo é repetido até que a pequena torre presa ao suporte elevado esteja completa.

O diferencial do método, batizado de Produção Contínua em Interface Líquida (Clip, em inglês), está na exploração de uma propriedade da resina, que tem a solidificação inibida quando está em contato com o oxigênio. Os pesquisadores norte-americanos colocaram o material líquido em um recipiente cujo fundo é como uma janela, que permite a passagem não só da luz ultravioleta mas também do ar. O contato do oxigênio com o líquido impede que a primeira camada da resina se torne sólida, um fenômeno chamado pelos cientistas de ;zona morta;.

A luz que solidifica a resina só afeta, portanto, o líquido que estiver acima dessa ;zona morta;, tão fina quanto um milionésimo de metro. ;A ;zona morta; criada acima da janela mantém uma interface líquida sob a peça que se move. Sobre a ;zona morta;, a parte de cura é continuamente removida do banho de resina, criando forças de sucção que continuamente renovam a resina líquida reativa;, explica Joseph DeSimone, coautor da tecnologia e fundador da empresa Carbon3D, criada para levar a nova técnica de fabricação ao mercado.

Contínuo


Essa dinâmica permite aos fabricantes sincronizarem a velocidade da plataforma móvel com o ritmo de projeção ininterrupta de camadas com a luz ultravioleta. Diferentemente da impressão 3D tradicional, que é realizada por etapas, a técnica Clip é um sistema contínuo e consistente. ;Esse processo contínuo é fundamentalmente diferente das impressoras tradicionais que agem de baixo para cima, nas quais a exposição aos raios ultravioletas, a renovação da resina e o movimento da peça precisam ser conduzidos em passos separados e descontínuos;, compara DeSimone.

A troca do termoplástico pela resina ainda permite a criação de objetos mais sólidos do que os produtos fabricados a partir da junção de diversas camadas produzidas individualmente, além de abrir caminho para a impressão 3D em ritmo industrial. ;A tecnologia deixa de atender somente ao setor de protótipos. Entre esse setor e a produção normal não tem comparação. É muito mais fácil injetar milhares, milhões de peças, do que imprimir uma por uma. Mas a partir do momento que você pode imprimir continuamente, você melhora muito o processo. É um grande avanço tecnológico;, acredita Jorge Lopes, professor da PUC-Rio e pesquisador do Instituto Nacional de Tecnologia (INT).

A nova técnica, asseguram os cientistas, pode ser usada para a impressão de materiais elásticos, cerâmicas e até mesmo matérias-primas biológicas, como tecidos orgânicos. O método já foi testado para a materialização de próteses dentárias e de próteses endovasculares biodegradáveis, além de complexas formas tridimensionais. Quando chegar ao mercado, a máquina deve ser apta a fabricar objetos como tênis esportivos personalizados, peças para motores e materiais feitos para a fundição de metais, além de sofisticados equipamentos médicos, como microagulhas para inserir medicamentos no organismo antes de se dissolverem no corpo.


"A partir do momento que você pode imprimir continuamente,
você melhora muito o processo. É um grande avanço tecnológico;


Jorge Lopes,
professor da PUC-Rio e pesquisador do Instituto Nacional de Tecnologia (INT),
que não participou do desenvolvimento da nova técnica

Tags

Os comentários não representam a opinião do jornal e são de responsabilidade do autor. As mensagens estão sujeitas a moderação prévia antes da publicação