5 aplicativos que mostram inovação em impressão 3D

A manufatura aditiva (AM) é uma das principais tecnologias capazes de acelerar a inovação para os fabricantes. As indústrias que estão adotando o AM estão passando por uma transformação, o que traz novas oportunidades em design e fabricação de produtos.

No artigo de hoje, daremos uma olhada em alguns dos desenvolvimentos recentes na impressão 3D que podem definir novas tendências em todos os setores.

1. Um olho biônico impresso em 3D

O olho humano é uma peça de engenharia fascinante, mas recriá-lo revelou-se um desafio devido às múltiplas barreiras tecnológicas. Agora, com a convergência da impressão 3D, eletrônica e biologia, a equipe de pesquisa da Universidade de Minnesota encontrou uma maneira de superar as barreiras e criou um protótipo de olho artificial.

Este marco representa um passo significativo em direção à criação de um olho biônico, que poderia ajudar as pessoas cegas a enxergarem melhor.




O protótipo de um olho biônico é composto por uma cúpula de vidro hemisférica na qual foram impressas partículas de prata. Em seguida, eles usaram materiais poliméricos semicondutores para imprimir fotodiodos, que convertem luz em sinais elétricos que podem ser processados ​​e transformados em imagens reais.

Após o teste, o olho artificial trabalhou com 25 por cento de eficiência na conversão de luz sinais em sinais elétricos. Os pesquisadores dizem que é o mais perto que já estivemos de desenvolver algo semelhante a um olho real. Uma impressora 3D multimaterial, desenvolvida pela equipe, foi a chave para alcançar este grande feito. Atualmente, os pesquisadores estão trabalhando no próximo protótipo, que terá mais receptores de luz ainda mais eficientes. Eles também estão procurando uma maneira de imprimir em um material hemisférico macio que possa ser implantado em um olho real.

Embora possa soar como ficção científica, os olhos biônicos impressos em 3D podem se tornar uma realidade em breve, marcando uma nova era na medicina regenerativa.

2. Impressão 3D de barcos inteiros e abrigos militares

A impressão 3D foi aplicada recentemente para produzir um barco de 7,62 m, pesando mais de 2 toneladas. O barco, denominado 3Dirigo, é considerado o maior objeto já impresso em 3D. O feito foi alcançado pelo Centro Avançado de Estruturas e Compostos UMaine da Universidade de Maine. A impressão 3D em grande escala está se tornando uma nova tendência, à medida que mais empresas buscam maneiras de imprimir 3D, não apenas pequenas peças e protótipos, mas também grandes estruturas, de forma mais econômica.

A embarcação impressa em 3D é um indicador empolgante dessa tendência que está ganhando força. O barco foi criado em uma única peça sólida durante a impressão ininterrupta ao longo de 72 horas. Ao usar métodos de fabricação tradicionais, a fabricação do barco pode levar várias semanas ou até meses.

A impressora 3D baseada em extrusão, que criou o barco, foi projetada para trabalhar com materiais de base biológica, especificamente uma mistura de plástico e celulose de madeira. Os novos compostos bioderivados sustentáveis ​​são considerados recicláveis ​​e econômicos.

Combinar estes materiais com a impressão 3D em grande escala não é por acaso. A impressão 3D também é conhecida por ser uma opção de manufatura sustentável, devido ao menor desperdício de material e produção mais rápida e próxima ao ponto de necessidade. Além do barco impresso em 3D, os pesquisadores também introduziram um abrigo de Comunicações do Exército dos EUA com 3,65 m de comprimento impresso em 3D. Este projeto foi uma demonstração de uma colaboração entre UMaine e o Centro de Soldados do Comando de Desenvolvimento de Capacidades de Combate (CCDC) do Exército dos EUA para desenvolver novos abrigos de rápida implantação para soldados.

Em última análise, esses desenvolvimentos oferecem um vislumbre de como A impressão 3D em grande escala pode acelerar a inovação e o desenvolvimento de protótipos nos setores marinho e militar. Além dessas indústrias, a impressão 3D em grande escala já provou sua utilidade para aplicações aeroespaciais, construção e fundição.

3. Repensando a fabricação de foguetes

O setor aeroespacial, em particular, poderá em breve ser transformado pela impressão 3D em grande escala, já que a startup com sede na Califórnia, Relativity Space, está planejando criar um foguete, do qual cerca de 95 por cento dos componentes serão impressos em 3D.

Para tornar sua visão uma realidade, a empresa desenvolveu Stargate, uma das maiores impressoras 3D de soldagem a arco de metal do mundo, equipado com aprendizado de máquina e robótica. A tecnologia por trás da impressora Stargate 3D funciona derretendo o fio de metal conforme ele é extrudado de um bico para uma plataforma de construção.



Com a capacidade de criar componentes de até 2,7 m (9 pés) de diâmetro e cerca de 4,5 m (15 pés) de altura, o Stargate imprimirá todos os tanques de combustível e outros grandes componentes do foguete. Para peças menores, a empresa está usando a tecnologia de fusão a laser seletiva (SLM).

Ao aplicar a impressão 3D para fabricar virtualmente um foguete inteiro, a Relativity Space espera reduzir significativamente o peso do foguete, o que pode reduzir potencialmente o custo de lançamento, enquanto aumenta a carga útil. Além disso, a impressão 3D pode permitir à empresa produzir um foguete pronto para voar em apenas dois meses - um prazo impressionante quando se trata de fabricação de foguetes.

A Relativity Space está se preparando para se tornar a primeira a lançar um foguete totalmente impresso em 3D em órbita no início de 2021. Embora esses planos possam ter parecido improváveis ​​a princípio, a empresa tem progredido continuamente em direção ao seu objetivo .

Por exemplo, o principal produto da empresa, o foguete Terran 1, passou por algumas melhorias recentes, incluindo uma carenagem de carga útil de 3 m, com o dobro do volume. Outra conquista notável inclui um financiamento da Série C de US $ 140 milhões recentemente fechado, levando a empresa um passo mais perto de sua visão.

Ao imprimir foguetes inteiros em 3D, a entrega de foguetes poderia ser substancialmente acelerada, aumentando a frequência de lançamentos. Essa visão é verdadeiramente ambiciosa e, se for bem-sucedida, será um passo para reimaginar como os foguetes são desenvolvidos e fabricados.

4. Impressão 3D e o futuro da mobilidade autônoma

A Airbus fez parceria com a LM Industries para formar uma start-up chamada Neorizon, para fornecer produtos inovadores com foco na mobilidade autônoma. Para conseguir isso, as empresas estão reunindo sua experiência em manufatura digital e impressão 3D de polímero e metal.

A LM Industries foi fundada no ano passado (2018) pela Local Motors, a empresa por trás de alguns dos veículos impressos em 3D mais comentados da indústria. Em 2016, a Local Motors imprimiu em 3D o Olli, um ônibus espacial autônomo, construído com 90 por cento menos peças do que um veículo tradicional e com peças 100 por cento recicláveis. A empresa usa impressão 3D para fabricar e montar veículos em microfábricas locais, obtendo assim uma produção mais flexível e ágil.

De acordo com a LM Industries, 'a infraestrutura de transporte atual e a produção em massa existentes são muito inflexíveis e exigem muito capital para atender às tendências de tecnologia em evolução e às demandas dos consumidores'.

Para fornecer mais flexibilidade no desenvolvimento e produção de produtos, a Neorizon estabelecerá uma microfábrica local, o que permitirá projetar e fabricar produtos com muito mais rapidez e flexibilidade.

Embora atualmente não esteja claro exatamente quais produtos a start-up irá desenvolver, o foco provavelmente será na aviação. Atualmente, há um interesse crescente em usar aeronaves como táxis voadores ou veículos de entrega, então essas podem ser uma área que a Neorizon pode explorar.

Seja o que for que a Neorizon desenvolva, uma parceria como esta serve como mais um indicador de uma mudança crescente em direção à manufatura digital, onde a impressão 3D desempenha um dos papéis principais. Em última análise, isso significa que ambas as empresas estão confiantes no potencial da AM para ajudá-las a repensar o futuro da mobilidade autônoma.

5. Uma nova oportunidade para escritórios de serviços de impressão 3D

Em setembro, a Voodoo Manufacturing, fornecedora de serviços de impressão 3D com sede nos Estados Unidos, lançou o Voodoo Clear Aligners, um novo serviço de fabricação e distribuição dentária.

A empresa está usando a tecnologia à base de resina da Formlabs para construir 20.000 moldes alinhadores um mês. Até o final do ano, ela planeja aumentar sua produção para 80.000 moldes por mês.

Embora surpreendente, o movimento da Voodoo Manufacturing no mercado de alinhadores claros foi bem fundamentado. O mercado de alinhadores claros está passando por um crescimento tremendo e a Voodoo quer reivindicar uma participação.

De várias maneiras, esse crescimento pode ser atribuído à introdução de tecnologias digitais, como a impressão dentária 3D.




Essencialmente, os alinhadores transparentes são os dispositivos usados ​​para ajustar e endireitar os dentes. Eles são produtos inerentemente individualizados, uma vez que a posição e a forma dos dentes de cada pessoa são diferentes. A impressão 3D é a única tecnologia que permite aos profissionais de odontologia personalizar alinhadores transparentes de maneira econômica por meio da produção de moldes.

Esses moldes são então usados ​​em um processo chamado termoformação, no qual um plástico especializado é aquecido até que se torne flexível e, em seguida, formado na forma do molde.

Estima-se que a maioria dos alinhadores transparentes são produzidos atualmente usando moldes impressos em 3D. Para um aplicativo de alto volume, velocidade e automação se tornam as duas principais prioridades, que estão no centro dos negócios da Voodoo Manufacturing desde o seu início. Outros escritórios de serviços de impressão 3D podem tomar nota. Com tantos materiais e tecnologias diferentes por aí, está se tornando crucial para os bureaus de serviços se especializarem em certas áreas para se manterem competitivos.

O salto da Voodoo Manufacturing no mercado de alinhadores claros aponta para outra área onde um bureau de serviços de impressão 3D pode estabelecer experiência. Conforme o mercado de alinhadores claros continua a crescer, com mais empresas entrando no jogo, alguns outros provedores de serviços podem seguir o exemplo da Voodoo Manufacturing para preencher o nicho de mercado cada vez mais lucrativo.

O poder definidor de tendências da impressão 3D

As indústrias que adotam a impressão 3D estão ficando cada vez mais confiantes com a tecnologia. À medida que a confiança aumenta, as empresas estão dispostas a experimentar a impressão 3D para encontrar novos aplicativos e oportunidades de negócios. Em última análise, isso ajuda a moldar novas tendências em todos os setores, seja no desenvolvimento de produtos médicos avançados ou na produção de foguetes totalmente impressos em 3D.

Claramente, a impressão 3D, à medida que vai além da prototipagem, tem um enorme potencial para impulsionar a inovação, dando às empresas não apenas a oportunidade de se diferenciar da concorrência, mas também de desenvolver algo que pode se tornar o próximo grande sucesso .