Post on 24-Jan-2019
indústria automóvel está entre os maiores utilizadores de A impressoras 3D.
Desde o surgimento das tecnologias de impressão 3D e
respetivos desenvolvimentos, que a gama de aplicações nesta
industria não tem parado de crescer. A Ford, por exemplo,
comprou a sua primeira impressora 3D em 1988, e em 2015
imprimia a sua peça número 500.000, precisamente, a tampa
de cobertura do motor do novo Ford Mustang (v. 2017).
Em geral, a indústria automóvel, começou por utilizar a
impressão 3D como ferramenta de prototipagem rápida para
validação e teste das diferentes etapas do processo de Design e
de Engenharia. Os fabricantes utilizam-nas, sobretudo, na
construção de protótipos iniciais, como sejam peças e
acessórios do interior e do exterior do automóvel, permitindo
discutir e partilhar conhecimentos (sobre forma, função e
requisitos de montagem) entre as equipas de projeto e os
fornecedores.
Porém, as tecnologias de impressão evoluíram sobretudo nos
materiais e acabamentos, tornando-se um recurso recorrente e
importante na produção de peças de pequena série. Por
exemplo, o superdesportivo da Bugatti, o modelo Veryron,
desenhado e desenvolvido na Alemanha pelo Grupo Volkswagen,
e fabricado (em Molsheim, na França) pela Bugatti Automobiles
S.A.S., apresenta um Dashboard obtido com recurso a
impressoras 3D. Como cada automóvel é personalizável no
Design, “feito à medida do cliente”, o Veyron tem um painel
exclusivo, obtido através desta tecnologia.
Um outro campo de aplicação é o mercado dos automóveis
exclusivos ou do segmento de luxo, como a Bentley ou a Ferrari.
Estas recorrem à tecnologia de impressão 3D para persona-
lização e individualização dos automóveis. Inclusivamente,
existem clientes que procuram o desenho dos próprios
automóveis junto de empresas como Pininfarina & Guigaro para,
em seguida, levá-los para fabricação junto da Ferrari.
No mercado dos automóveis clássicos, há vários anos que é
comum a replicação de peças únicas por digitalização e
impressão 3D.
Muitos construtores automóveis (como é exemplo a Ford) estão
otimistas de que a impressão 3D pode ganhar uma forte posição
no mercado futuro de reposição de peças. Mas a impressão 3D
não está limitada às partes interiores e de acabamento dos
automóveis. Na Fórmula 1, por exemplo, faz-se uso extensivo da
impressão 3D para prototipagem de partes técnicas do carro,
como são exemplo as caixas de velocidades. Outros desportos
motorizados recorrem a impressoras 3D para o fabrico de
coletores de escape, fusos, válvulas, comandos de válvulas,
tubagens, encanamentos, entradas de ar, tampas, painéis de
instrumentos, entre muitos outros componentes.
Se recuarmos algumas décadas, constatamos que a indústria
automóvel demorava meses a fabricar um único protótipo, com
os elevados custos associados. Hoje em dia, conseguem-no, de
um dia para o outro, e com custos mais reduzidos. Por
conseguinte, estamos efetivamente perante uma mudança de
paradigma e revolução na indústria automóvel.
As impressoras 3D disponíveis no mercado, tendem a ser mais
rápidas, mais económicas e incrivelmente mais precisas.
Também a diversidade de materiais, com diferentes
características e cores disponíveis, tem potenciado a ampliação
da gama de aplicações.
A tecnologia de impressão 3D mudou radicalmente a forma
como a indústria automóvel projeta e desenvolve os novos
veículos. Os designers podem ser mais criativos e os
engenheiros mais flexíveis no desenvolvimento e teste de
soluções e, para o cliente, isso pode traduzir-se em novos
modelos automóveis, capazes de incorporar os mais recentes
conceitos de Design & Tecnologia. As possibilidades de
flexibilidade no Design são muito vastas com a impressão 3D.
Desta forma, os fabricantes auto podem desenvolver algumas
características inovadoras e personalizadas nos veículos, como:
estruturas resistentes, mas simultaneamente mais leves;
geometrias mais orgânicas e sofisticadas; peças compostas por
múltiplos materiais; estruturas ocas e resistentes que podem
incorporar cabos elétricos e tecnologias Touch.
Os “Concept Cars”, enquanto protótipos resultantes de
impressoras 3D, continuarão a surpreender no futuro, quer pelo
Design, quer pelas inovações incorporadas.
O modelo EDAG Light Cocoon, é um exemplo surpreendente de
biodesign, somente possível pelo recurso à impressão 3D. O
exterior do veículo, de forma biónica, é inspirado numa folha de
planta, com painéis estruturais ocos revestidos por têxteis
técnicos, que asseguram a impermeabilidade e possibilitam a
incorporação de iluminação diferenciada para o exterior. Os
efeitos visuais conseguidos, fizeram deste modelo automóvel o
“centro das atenções” do salão Auto de Genebra em 2015. No
ano seguinte, no mesmo local, o modelo sucessor, o EDAG
Soulmate, construído sob o mesmo conceito, também não
passou indiferente aos inúmeros visitantes (ver fotos abaixo).
DESIGN E INOVAÇÃO COM RECURSO À IMPRESSÃO 3D NA INDÚSTRIA AUTOMÓVELDESIGN E INOVAÇÃO COM RECURSO À IMPRESSÃO 3D NA INDÚSTRIA AUTOMÓVEL
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A impressão 3D permitiu que, em apenas dois anos, o Jaguar C-
X75 evoluísse do conceito de Design para um protótipo
totalmente funcional.
Outro exemplo de aplicação surpreendente da Impressão 3D é o
coletor de admissão do motor desportivo (com cabeça Mazda)
desenvolvido pela empresa DeltaWing Racing Cars e Élan
Motorsports (líderes mundiais em carros de corrida
sustentáveis). Entre 2012 e 2013, o engenheiro de projeto
Skitter Yaeger, teve o desafio de desenvolver um novo motor,
com o propósito de encontrar o equilíbrio perfeito entre a
inovação, a tecnologia e a eficiência. Para o efeito, recorreu à
empresa de impressão 3D CRP EUA, para o apoiar na produção
e projeto, conseguindo o resultado em apenas oitenta e um dias.
A principal inovação está na forma e no material do colector de
admissão, que utiliza uma combinação de tecnologias de
impressão 3D e materiais de alto desempenho, em que a cabeça
de oito portas “de forma estranha”, seria muito difícil de obter por
processos de fabrico convencionais.
Em janeiro de 2015, a empresa norte americana Local Motors,
Inc., exibiu durante o International Manufacturing Technology
Show, na Florida (EUA), o modelo “Strati”. Este foi o primeiro
automóvel elétrico a ser fabricado utilizando exclusivamente uma
impressora 3D. Com apenas 50 peças em fibras plásticas e de
carbono demorou somente 44 horas a imprimir.
Refira-se, no entanto, que a Kor EcoLogic já tinha apresentado,
em 2014, o seu veículo hibrido “Urbee 2”, baseado num conceito
de otimização de materiais e de mão-de-obra mais ecológico.
Este automóvel é composto em mais de 60% por peças
impressas e pesa apenas 680 kg.
Um outro exemplo de produção auto extremamente barata e ágil,
foi o veículo elétrico da empresa chinesa Sanya Sihai. Este
modelo, de apenas 500 kg, utiliza na conceção do chassis uma
impressora 3D de filamento único, dourado, e demora cinco dias
a ser impresso. O veículo apresenta um custo total de produção
de cerca de 1900 euros.
É esperado que a impressão 3D na indústria automóvel
ultrapasse os 870 milhões de dólares em 2019 e 1,8 biliões em
2023, segundo os dados de Scott Dunham, analista da
SmarTech.
Uma das tendências de evolução da impressão 3D reside no uso
eficiente dos materiais, que deverão ser melhorados e aplicados
de forma mais sustentável, para que possam ser reduzidos
excedentes e/ou reciclados de modo mais eficiente. Outra
vertente de investigação é o desenvolvimento de futuras resinas
de impressão 3D capazes de suportar cargas maiores, altas
temperaturas e vibrações severas associadas ao teste de
veículos, para com isso, se progredir para a desejada produção
de larga escala.
Embora a indústria automóvel esteja, em geral, longe de amplas
utilizações da impressão 3D para componentes de uso final
(dadas as barreiras legais, tais como a garantia, a certificação e
a homologação de certas componentes de veículos) os primeiros
modelos projetados sob este novo conceito e modo de fabricação
estão já em experimentação, e são uma realidade inegável.
As expectativas da indústria, relativamente aos recém-formados
e profissionais mudaram. A necessidade de atualização
tecnológica permanente, bem como de rápida resposta às
expectativas e necessidades dos clientes constituem, agora,
novos desafios para aqueles que fazem parte desta “nova
revolução industrial”.
Para se ter sucesso no mundo de hoje, em permanente
desenvolvimento, mais complexo e exigente, são esperadas
novas habilidades profissionais que vão além das capacidades
analíticas. Assim, os profissionais devem ser hábeis, criativos e
focados em soluções com uma sólida base de conhecimentos
técnicos, capazes de trabalhar em contextos multidisciplinares.
As impressoras 3D começaram a ser introduzidas nas escolas,
contribuindo para um importante desenvolvimento das
capacidades artísticas, técnicas, de pensamento e de
capacidade relacional, nos estudantes. Muitas escolas
começam a utilizar as impressoras 3D como recurso
colaborativo no ensino/aprendizagem.
O CENFIM, centro de formação dedicado ao setor metalúrgico e
metalomecânico, já incorporou, por exemplo, na sua formação o
recurso à impressão 3D.
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Susana C. F. Fernandes - Docente na Licenciatura de Design Industrial no Instituto Politécnico do Cávado e do Ave - IPCA e Coordenadora do CTeSP de Design e Inovação Industrial do Instituto Politécnico da Maia - IPMAIA.
http://www.researchandmarkets
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