Impressão 3D Markforged: A Arma Secreta por Trás da Equipe BattleBots Valkyrie

BattleBots é uma competição televisionada onde equipes de engenharia constroem robôs de controle remoto de 250 lbs (113 kg) que duelam em uma arena de alto impacto conhecida como BattleBox. Estreando no Comedy Central em 2000, a série tornou-se um fenômeno global, inspirando milhares de competições amadoras anualmente, variando de robôs de 150g a 250 lbs. A temporada mais recente estreou no Discovery Channel na sexta-feira, 7 de junho, às 20h EST.

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Projetar um BattleBot é um exercício constante de compromisso. Cada classe impõe um limite de peso estrito, forçando as equipes a decidir onde alocar o orçamento: armas mais pesadas para impactos maiores, blindagem mais grossa para melhor defesa, ou eletrônicos mais potentes para velocidade e resistência. Entrei na comunidade de robôs de combate em 2016 com um protótipo de uma libra chamado Foiled, uma plataforma de teste para peças Markforged. Nos três anos seguintes, competi em mais de 15 eventos, escalando de 1 lb para 30 lb e eventualmente conquistando uma vaga na temporada de 2018 do BattleBots com a equipe Valkyrie.

Quando os robôs crescem para 250 lbs, os estresses que suportam são extremos — sendo arremessados a 12 pés no ar, esmagados por 35.000 lbs de força, ou atingidos por um disco de 60 lbs girando a 2.000 RPM. A arma da Valkyrie, por exemplo, é forjada em aço AR500 — o mesmo material usado em arados de neve e veículos blindados. Cada escolha de material carrega custo, peso e tempo de fabricação, então encontrar o equilíbrio certo é crucial.

As impressoras 3D da Markforged ofereceram uma paleta de materiais versátil que atendia aos requisitos específicos de cada componente. Imprimimos invólucros de eletrônicos resistentes a choque com Kevlar®, peças leves que rivalizavam com alumínio em resistência, e suportes metálicos com geometria otimizada que se encaixavam em espaços apertados. Essas impressões economizaram peso mantendo ou excedendo o desempenho de peças usinadas tradicionalmente.

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Com apenas semanas para preparar a temporada, a manufatura rápida e automatizada foi um divisor de águas. Ao terceirizar peças para as impressoras, liberamos tempo para soldagem, usinagem, testes e montagem — e até ganhamos algumas horas extras de sono.

Como uma equipe relativamente nova, iteração rápida era essencial para competir com veteranos. Em 2019, imprimimos mais de 200 peças para a Valkyrie, cobrindo quatro áreas críticas:

Prototipagem

O design elegante da Valkyrie apresenta numerosas geometrias complexas que devem se encaixar precisamente. Imprimimos cada peça, instalamos no robô e verificamos o encaixe antes de nos comprometermos com a produção em massa.

Ferramentas e Fixações

Contornos complexos e ângulos compostos exigiam fixação personalizada. Imprimimos guias de serra com garras macias, gabaritos de furação para alinhamento preciso de furos e fixações de indexação para agilizar operações de usinagem.

Peças de Uso Final

A Valkyrie incorpora 55 componentes impressos em 3D, 12 dos quais são suportes e braquetes metálicos que interfaceiam com blindagem ou motores. Nove peças em Onyx FR protegem componentes críticos de possíveis danos de lança-chamas, enquanto 34 peças reforçadas com fibra contínua servem como invólucros resistentes a choque, tampas de poeira e suportes estruturais que mantêm o robô funcional durante batalhas intensas.

Graças à Markforged, pudemos terceirizar a fabricação pesada, focar em tarefas críticas e criar peças robustas que suportaram as demandas da temporada de 2018 — apenas um componente falhou durante todas as partidas.

Reparos e Melhorias no Local

Nenhum design de BattleBot é perfeito; a única maneira de refinar um robô é através da experiência de batalha. Falhas inesperadas são comuns, e as melhores equipes aprendem rapidamente com cada luta. Algumas correções são improvisadas na hora, enquanto outras são documentadas para iterações futuras.

Durante a temporada, a Markforged forneceu quatro impressoras para apoiar 67 equipes competidoras. Com um prazo de 1-2 dias entre partidas, as equipes podiam identificar problemas, projetar substituições, imprimi-las e instalar upgrades antes da próxima luta. Em 29 equipes, imprimimos mais de 160 peças, permitindo melhorias duradouras em vez de correções temporárias e permitindo que o desempenho dos robôs evoluísse ao longo da temporada.

As capacidades de impressão 3D da Markforged foram fundamentais para levar o design da Valkyrie ao seu limite. Itração rápida, testes rigorosos e peças de alta qualidade nos permitiram criar um robô poderoso e elegante que podia se adaptar e melhorar a cada batalha. Assista BattleBots às sextas às 20h no Discovery Channel a partir de 7 de junho, ou às quartas às 20h no Science Channel a partir de 12 de junho.