5 Formas Comprovadas de Como a Impressão 3D Está Transformando o Design e a Produção Automotiva

A manufatura aditiva, também conhecida como impressão 3D, está começando a deixar sua marca em uma ampla gama de indústrias, da fabricação de dispositivos médicos à aeroespacial.

Um dos maiores beneficiários da manufatura aditiva, no entanto, é a indústria automotiva, na qual fabricantes de carros estão usando impressão 3D para prototipar componentes, criar bibliotecas de peças de reposição e personalizadas e até criar peças de uso final para veículos rodoviários.

Para demonstrar como a impressão 3D pode ser usada com grande efeito na indústria automotiva, vamos analisar cinco formas distintas que a manufatura aditiva está mudando o mundo dos automóveis.

1. Carros impressos em 3D

Começamos com o que é claramente a aplicação mais drástica da manufatura aditiva na indústria automotiva: imprimir um carro inteiro em 3D. (Bem, tudo exceto partes críticas como pneus, sistema de direção, freios e motor.)

Embora a impressão 3D seja geralmente adequada a materiais e aplicações específicas, isso não impediu empresas aventureiras como a Local Motors, baseada no Arizona, de tentar criar uma carroceria de carro inteira usando tecnologias de manufatura aditiva.

Em 2014, a Local Motors apresentou seu primeiro carro elétrico impresso em 3D ao mundo. Chamado "Strati", podia ser impresso em 3D em menos de um dia usando a impressora 3D gigante BAAM (Big Area Additive Manufacturing) desenvolvida pela Cincinnati Incorporated e operada pelo Oak Ridge National Laboratory.

Não muitas empresas seguiram o exemplo da Local Motors ao tentar projetar um carro cuja carroceria inteira possa ser impressa em 3D, mas a velocidade de fabricação demonstrada pela empresa do Arizona deu aos fabricantes de automóveis alimento para reflexão.

2. Prototipagem rápida de peças

Embora muitas grandes empresas de impressoras 3D agora vendam suas máquinas como ferramentas de produção, a manufatura aditiva ainda é vista por muitos como uma tecnologia de prototipagem. Por quê? Bem, é rápida, usa apenas uma pequena quantidade de material e permite a criação de geometrias complexas.

Buscando capitalizar essas vantagens, várias empresas automotivas usam manufatura aditiva para prototipar novos componentes, frequentemente imprimindo em 3D algumas iterações para ver o que funciona e o que não funciona.

De fato, a indústria automotiva é geralmente vista como uma das primeiras a adotar a impressão 3D como ferramenta de prototipagem rápida, com grandes nomes como Ford e BMW adquirindo sistemas de manufatura aditiva nos anos 1990 para desenvolver conceitos na fase de pré-fabricação.

3. Impacto ambiental reduzido

Outro especialista contemporâneo na produção de veículos impressos em 3D é a Divergent Technologies, baseada na Califórnia. Diferente da Local Motors, a Divergent não está tentando imprimir um carro inteiro em 3D.

O fundador da Divergent, Kevin Czinger, estabeleceu sua empresa não apenas para criar veículos impressos em 3D, mas para remodelar o ciclo de produto automotivo. Sua filosofia gira em torno do uso de "microfábricas" locais — em vez de grandes instalações de produção — nas quais fabricantes podem reduzir tanto o custo quanto o impacto ambiental da produção de carros imprimindo em 3D componentes estruturais metálicos para seus veículos.

"Chegou a hora de um novo modelo de produção de carros descentralizada que promova designs pioneiros e reduza custos enquanto alivia danos ambientais," disse Czinger no ano passado.

O veículo assinatura da Divergent, o supercarro Blade, pesa apenas 630 kg (1.389 lb), o que contribui para sua aceleração incrível: o carro impresso em 3D vai de 0 a 97 km/h (0 a 60 mph) em apenas 2,2 segundos.

4. Peças de reposição sob demanda

Um dos usos mais importantes da tecnologia de manufatura aditiva (em todas as indústrias) é sua capacidade de fabricar rapidamente peças de reposição para sistemas complexos — seja para atualizá-las ou consertá-las quando precisam de reparo.

Ao imprimir essas peças de reposição sob demanda em vez de manter um grande estoque de peças sobressalentes, os fabricantes podem economizar enormes quantias de dinheiro, pois só fabricam peças quando e conforme necessário e não precisam manter grandes armazéns para estoque.

A prática de imprimir peças de reposição sob demanda está se tornando cada vez mais comum na indústria automotiva, como demonstrado recentemente pela Mercedes-Benz Trucks, que agora imprime em 3D peças de reposição para seus veículos mais antigos usando sistemas de impressão 3D por Fusão Seletiva a Laser (SLM).

No ano passado, Andreas Deuschle da Mercedes-Benz Trucks disse que as peças metálicas impressas em 3D de sua empresa poderiam "garantir a mesma funcionalidade, confiabilidade, durabilidade e custo-efetividade" que peças produzidas convencionalmente.

5. Avanços na Fórmula 1

A manufatura aditiva está desempenhando um papel enorme no desenvolvimento e manutenção de veículos de consumo, mas também está se tornando mais proeminente no automobilismo — incluindo no maior palco de todos: a Fórmula 1.

A equipe britânica de corrida McLaren, por exemplo, usa impressão 3D de várias formas. Em sua sede na Inglaterra, a McLaren usa impressoras 3D FDM e PolyJet para criar peças de protótipo a partir de materiais como nylon reforçado com fibra de carbono e ABS, testando-os para desempenho antes de tomar qualquer decisão sobre uma peça finalizada.

A McLaren até já usou uma impressora 3D durante corridas, mantendo uma máquina Stratasys na pista para fabricar rapidamente pequenas peças. Um artifício talvez, mas um sinal certo de que a manufatura aditiva está correndo para a pista rápida.

A 3ERP, especialista em manufatura sob demanda com experiência em impressão 3D e prototipagem automotiva, está bem posicionada para oferecer assistência em projetos de manufatura aditiva automotiva, bem como prototipagem automotiva via outras tecnologias como usinagem de alumínio e moldagem por injeção.