Manufatura Aditiva

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INTRODUÇÃO
Segundo Ritter (2015), a ideia de impressão em 3D é bem mais antiga do que se imagina. Japão foi o primeiro país a fazer o pedido da patente da tecnologia de impressão em 3D em 1980. Estados Unidos veio logo em seguida em 1986 através de Charles Chuck Hull, fundador da 3D Systems Corporation, primeira empresa a fabricar uma impressora 3D.
De acordo com Lamb (2015), a manufatura aditiva é um processo de fabricação de objetos sólidos realizado através da adição de camadas sucessivas de um material pré-definido. De forma mais simplificada, consiste em uma impressão 3D na qual é contrária à manufatura subtrativa, onde ocorre a usinagem de material em excesso da peça. Por se tratar de um processo que demanda tempo e tem um custo alto ainda não se tornou viável para produção em massa sendo mais usada para prototipagem rápida e alguns produtos finalizados mais específicos, como implantes médicos.
Valle (2016) diz que o mundo está chegando para uma nova era para a indústria devido à expansão da tecnologia da manufatura aditiva. Além de possibilitar a produção de protótipos que necessitavam de equipamentos caros, a impressão 3D está caminhando para o patamar de conseguir atender a indústria moderna com os produtos finalizados. 
IMPRESSÃO 3D
Nesta seção será abordada como a impressão 3D é realizada, suas vantagens e limitações, os principais mercados que está atuando atualmente os obstáculos enfrentados, além de exemplificar algumas aplicações através de estudos de casos.
Como é feita a impressão 3D
A impressão 3D é caracterizada por ser feita camada por camada, como as impressões à tinta, contudo em três dimensões. De acordo com a ABESI (Associação Brasileira das Empresas de Sistemas de Impressão), existem 3 passos básicos para o funcionamento da máquina:
Criar: é preciso que se projete ou baixe uma modelagem tridimensional em um software em um computador que será conectado à impressora;
Processar: feito a modelagem, será enviado um sinal à impressora que reconhecerá o desenho que deverá ser feito
Esperar: a matéria prima será aquecida e começará a desenvolver o modelo. Este pode demorar alguns poucos minutos ou algumas horas dependendo do tamanho desejado.
Atualmente pode-se encontrar acessórios diversos, brinquedos, capas de celular, esculturas, objetos de decoração, protótipos, sapatos, utensílios de cozinhas e outras coisas mais simples impressas em 3D. Espera-se para o futuro que seja possível a produção de eletrodomésticos, instrumentos musicais, órgãos e tecidos humanos sintéticos, peças de automóveis e aviões.
A ABESI também cita algumas vantagens e limitações do uso das impressoras 3D:
Abaixo o desperdício por não necessitar de mais material do que o necessário;
Comunidade engajada, pois, há o compartilhamento de realizações e incentivo para os próximos;
Customização
Inovação, incentivando a criação de novos negócios e produtos;
Complexidade, quanto mais complexo o projeto maior será a necessidade de uma máquina melhor e, consequentemente, mais cara;
Difícil manuseio para montagem e operação da máquina até que fique calibrada;
Alto preço para o uso doméstico;
Toma-se tempo para a produção;
Mercados em atuação e as conquistas
Flexibilidade e capacidade de impressão de geometrias complexas são duas das principais características da manufatura aditiva ou impressão 3D, que vem conquistando um espaço crescente no mercado industrial. Consistindo de um processo de impressão de objetos a partir da deposição de variados materiais em camadas, a cada dia ela ganha maior aplicabilidade, já sendo muito utilizada nos setores automotivo e aeroespacial, bem como no projeto de implantes odontológicos.
A tecnologia não é recente – comercialmente está no mercado desde o final da década de 1980 –, porém nos últimos anos houve um enorme salto tecnológico devido ao desenvolvimento de novos materiais e da eletrônica. O que conhecemos atualmente como manufatura aditiva teve início no ano de 2000, quando era mais conhecida como prototipagem rápida, e não se exigia um ferramental específico. Em 2010, a Sociedade Americana para Ensaios e Materiais (ASTM, sigla em inglês) redefiniu o nome para Manufatura Aditiva por considerar um termo mais amplo, que engloba a filosofia de manufatura, bem como as diferentes tecnologias desenvolvidas.
Atualmente estamos essa tecnologia está atuando em diversos mercados como, arquitetura, indústria automobilísitca, medicina, indústria alimentícia, vestuários, e até mesmo no segmento da educação. Acredita-se que esse range de setores ainda está em crescimento, ou seja, a tecnologia de manufatura aditiva, está em desenvolvimento para melhorar o dia-a-dia das pessoas e profissionais.
Principais obstáculos
A tecnologia de manufatura aditiva esbarra em muitos obstáculos técnicos. Entre as barreiras enfrentadas pelo segmento para que ele seja de fato capaz de causar uma nova “revolução industrial”, podemos citar o alto custo desses equipamentos, o que inviabiliza seu uso por consumidores e pequenas empresas. Além disso, por mais que as impressoras 3D atuais tenham um alto nível de precisão, elas precisam evoluir ainda mais para que possam atingir as demandas da indústria.
Uma barreira para disseminação dos equipamentos, além do preço, é a capacitação técnica necessária para a operação das máquinas. A operação não é extremamente complicada, mas requer conhecimentos técnicos e domínio de projeto em 3D. Porém, a tendência é que as máquinas se tornem cada vez mais fáceis de operar.
Casos de sucesso
Alpargatas 
Fonseca (2015) relata em sua reportagem o sucesso em que a Alpargatas teve ao fazer seus protótipos de solados usando a impressão 3D. Além da redução de tempo, de uma semana para apenas um dia, a empresa conseguiu eliminar a falta de informação que havia quando havia a criação em 2D e a elaboração do protótipo, estudar melhor materiais e geometrias para enriquecer o produto e criar uma maior confidencialidade considerando-se que toda a tecnologia se encontra interna à área de criação de calçados e não há intervenção de fora. A empresa visa fazer um melhor uso da tecnologia para poder expandir para outros componentes de seus produtos e espera não demorar a realização desse feito.
Grupo Solvay e Solar Impulse
Solar Impulse foi o primeiro avião a dar uma volta completa ao redor do mundo apenas com energia solar, sem o uso de nenhum tipo de combustível ou emissões. Para isso foi preciso que o avião fosse desenvolvido com peças que fossem mais leves. A contribuição da Solvay para o Solar Impulse foi o desenvolvimento de um polímero e a impressão do componente que atendia as propriedades mecânicas e térmicas de duas peças que fazem parte do Solar Impulse, proporcionando uma redução de 78% do peso comparado aos componentes feitos com alumínio. 
All Things 3D
A esposa de Michael Balzer, dono da empresa All Things 3D, foi diagnosticada com um tumor cerebral no qual havia poucas chances de ser removido. Para auxiliar nos estudos dos especialistas para a operação, Michael fez um modelo do crânio da mulher através da impressão 3D e levou para que fossem feitas análises se realmente o tumor não poderia ser operado. Foi realizado um plano cirúrgico com o modelo apresentado e a cirurgia foi feita com através de braços robóticos para garantir a precisão e por se tratar de uma técnica invasiva. Os médicos conseguiram remover 95% do tumor.
CONCLUSÃO
A manufatura aditiva tem recebido grande destaque na mídia internacional e no Brasil devido a rápida evolução das impressoras 3D. Inicialmente, acreditava-se que as impressoras 3D não seriam uma realidade devido à complexidade do projeto e do seu alto custo. Porém, surpreendeu a todos ao identificar as inúmeras aplicações dessa tecnologia como por exemplo, para fins educacionais, objetos metálicos, sólidos particulados, construção de protótipos na área de engenharia civil, etc. 
A expectativa para as impressoras3D é que se desenvolva muito mais, de forma que possa trazer muitas vantagens tanto paras as indústrias quanto para as pessoas. 
 
REFERENCIAL BIBLIOGRÁFICO
FONSECA, Tatiana. Alpargatas inova em calçados com impressão 3D. 2015. Disponível em: <https://www.mundodomarketing.com.br/index.php/dino/release?title=alpargatas-inova-em-calcados-com-impressao-3d&releaseid=75721>. Acesso em: 15 de setembro de 2016.
LAMB, Frank. Automação Industrial na Prática. Porto Alegre: AMGH Editora Ltda, 2015.
MESQUITA, Bruna. Marido salva vida da esposa com impressão 3D. 2015. Disponível em: <http://exame.abril.com.br/tecnologia/noticias/marido-salva-vida-da-esposa-com-impressao-3d>. Acesso em: 15 de setembro de 2016.
RITTER, José. A impressão 3D é mais antiga do que você pensa. 2015. Disponível em: <http://www.3dfactory.com.br/3dnews/a-impressao-3d-e-mais-antiga-do-que-voce-pensa-1>. Acesso em: 15 de setembro de 2016.
Secretaria ABESI. Transformando seus sonhos em objetos com impressões 3D. 2016. Disponível em: <http://www.abesi.org.br/noticias/faca-sua-imaginacao-criar-vida-com-as-impressoras-3d/>. Acesso em: 15 de setembro de 2016.
Solvay Group. On board with SOLAR IMPULSE. Disponível em: <http://www.rhodia.com.br/pt/binaries/Solvay_Engineering_Plastics_Solar_Impulse_Case_study-174702.pdf>. Acesso em: 15 de setembro de 2016.
VALLE, James Della. Evolução da impressão 3D sinaliza a chegada de uma nova era para a indústria. 2016. Disponível em: <revistagalileu.globo.com/Caminhos-para-o-futuro/Desenvolvimento/noticia/2016/06/evolucao-da-impressao-3d-sinaliza-chegada-de-uma-nova-era-para-industria.html>. Acesso em: 15 de setembro de 2016.