A viabilidade econômica de produção de peças aeronáuticas por meio da impressão 3d

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE FUMEC FACULDADE DE ENGENHARIA E 
ARQUITETURA - FEA 
 
 
 
 
Bruno Martins Machado 
Lucas Adriano Tresoldi 
Marco Aurélio Silva Brito 
 
 
 
 
 
 
A VIABILIDADE OPERACIONAL DA PRODUÇÃO DE PEÇAS AERONÁUTICAS 
POR MEIO DA IMPRESSORA 3D 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Orientadora: Profa. Dra. Cláudia Silveira da Cunha 
 
 
 
 
 
 
 
 
Belo Horizonte 
2019
 
Bruno Martins Machado 
Lucas Adriano Tresoldi 
Marco Aurélio Silva Brito 
 
 
 
 
 
 
 
A VIABILIDADE OPERACIONAL DA PRODUÇÃO DE PEÇAS AERONÁUTICAS 
POR MEIO DA IMPRESSORA 3D 
 
 
 
 
 
 
Trabalho de Conclusão de Curso 
apresentado à Faculdade de Engenharia e 
Arquitetura da Universidade FUMEC, como 
requisito parcial para a conclusão do curso de 
Ciências Aeronáuticas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Orientadora: Profa. Dra. Cláudia Silveira Cunha 
 
 
 
 
 
 
 
 
Belo Horizonte 
2019
 
_____________________________________________________________ 
 Bruno Martins Machado 
 
_____________________________________________________________ 
 Lucas Adriano Tresoldi 
 
_____________________________________________________________ 
Marco Aurélio Silva Brito 
 
 
A VIABILIDADE OPERACIONAL DA PRODUÇÃO DE PEÇAS 
AERONÁUTICAS POR MEIO DA IMPRESSORA 3D 
 
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à 
Faculdade de Engenharia e Arquitetura da 
Universidade FUMEC, como requisito parcial para a 
conclusão do curso de Ciências Aeronáuticas 
 
 
 
_______________________________________________________ 
 Profa. Sônia de Oliveira Barbosa - Fumec 
 
_______________________________________________________ 
Orientadora: Profa. Dra. Cláudia Silveira Cunha 
 
_______________________________________________________ 
 Coordenador: Prof. Dr. Aloísio André dos Santos 
 
 
 
 
 
Belo Horizonte Novembro/2019 
 
 
 
3 
 
RESUMO 
 
O século XXI é um período marcado por tecnologias altamente inovadoras que alteram a 
dinâmica global e a percepção de distância entre os países, muito em função do advento da 
internet. O trabalho realizado aponta dados científicos sobre as inovações tecnológicas 
presentes nos dias atuais e, em destaque, a impressão 3D, que está sendo inserida nas 
principais indústrias, sendo elas automobilística, aeroespacial, eletrônica, médica e 
principalmente a indústria aeronáutica. A pesquisa aborda métodos de natureza básica, de 
maneira qualitativa, com relação aos objetivos, o caráter é exploratório e quanto aos 
procedimentos, bibliográfica e documental. Inicialmente foram apresentadas as inovações 
tecnológicas inseridas nas indústrias no geral até a possível Quarta Revolução Industrial. Após 
a abordagem evolutiva dos processos tecnológicos, foram apontadas as evoluções na indústria 
aeronáutica, desde as produções de aeronaves de maneira artesanal, até nas indústrias atuais, 
destacando os principais métodos tradicionais de produção de componentes aeronáuticos, que 
são sofisticados e contém tecnologias avançadas de produção, e as necessidades 
mercadológicas presentes na evolução do mercado mundial. Posteriormente foi destacada e 
detalhada a tecnologia de impressão 3D, um novo método que pode ser inserido na indústria de 
aeronaves, visando uma diminuição do custo como objetivo principal de fabricantes no setor 
aeronáutico. Foram citados os vários tipos de produção, e os diversos tipos de materiais 
utilizados para a produção, e assim aplicando o estudo voltado à produção de peças e 
componentes para a indústria aeronáutica. Ao final, conclui-se os benefícios, quando comparada 
aos métodos tradicionais de manufatura aeronáutica, apontando as grandes vantagens 
operacionais diretas, e indiretas, ou seja, a reflexão do impacto positivo da impressão 3D nas 
maiores fabricantes mundiais de aeronaves ao se implantar a impressão 3D como técnica 
avançada de produção de peças. 
 
Palavras-chave: Inovações tecnológicas. Impressão 3D. Indústria Aeronáutica 
 
4 
 
ABSTRACT 
 
 
The 21st century is a period marked by highly innovative technologies that alter global dynamics 
and the perception of distance between countries, largely due to the advent of the Internet. The 
work shows scientific data on the technological innovations present today and, in particular, 3D 
printing, which is being inserted in the main industries, such as automotive, aerospace, 
electronics, health and especially the aeronautics industry. The research addresses methods of 
a basic nature, in a qualitative way, in relation to the objectives, the character is exploratory and 
as to the procedures, bibliographic and documentary. Initially the technological innovations 
inserted in the industries in general until the Fourth Industrial Revolution were presented. 
Following the evolutionary approach to technological processes, developments in the aeronautics 
industry were pointed out, from handcrafted production of aircraft to today's industries, 
highlighting the main traditional methods of producing aeronautical components, which are 
sophisticated and contain advanced production technologies, and also the market needs present 
in the evolution of the world market. Subsequently, the 3D printing technology was highlighted 
and detailed, a new method that can be inserted in the aircraft industry, aiming at cost reduction 
as the main objective of manufacturers in the aeronautics sector. The various types of production, 
and the various types of materials used for production, were cited, thus applying the study aimed 
at the production of parts and components for the aeronautical industry. In the end, it concludes 
the benefits, when compared to the traditional methods of aeronautical manufacturing, pointing 
out the great direct and indirect operational advantages, that is, the reflection of the positive 
impact of 3D printing in the world's largest aircraft manufacturers when deploying 3D printing as 
an advanced part production technique. 
 
Key words: Technological innovations. 3D Printing. Aeronautic Industry 
5 
 
 
LISTA DE ILUSTRAÇÕES 
 
Figura 1 - Inovações Tecnológicas ........................................................................................... 15	
Figura 2 - Crescimento Digital Anual ......................................................................................... 17	
Figura 3 - Fábricas Inteligentes ................................................................................................. 18	
Figura 4 - Evolução das Revoluções Industriais........................................................................ 19	
Figura 5 - Novo cargueiro da Embraer KC-390 ......................................................................... 21	
Figura 6 - Representação dos componentes internos utilizados para a construção de uma 
aeronave na Primeira Guerra mundial ...................................................................................... 26	
Figura 7 - Primeira aeronave da Boeing B&W........................................................................... 27	
Figura 8 - Evolução na Aviação ................................................................................................ 29	
Figura 9 - Etapas básicas para a produção de uma peça fundida que se aplica à maioria dos 
processos de fundição .............................................................................................................. 31	
Figura 10 - Processos de conformação de volumes: ................................................................ 33	
Figura 11 - Processos típicos de usinagem .............................................................................. 34	
Figura 12- Etapas de produção de peças pelo processo da metalurgia do pó .......................... 36	
Figura 13 - A demonstração de um material composto ............................................................. 38	
Figura 14 - Fuselagem do A350 XWB, construída em materiais compósitos ............................ 39	
Figura 15 - Impressora SLA-250 ...............................................................................................41	
Figura 16 - Cronograma evolutivo da tecnologia de impressão 3D ........................................... 42	
Figura 17 - Atuação Impressão 3D ........................................................................................... 42	
Figura 18 - Modelo de um rim impresso em 3D ........................................................................ 43	
Figura 19 - Máquina capaz de produzir suco de laranja e utiliza a impressão 3D para a 
fabricação de copos biodegradáveis ......................................................................................... 45	
Figura 20 - Escultura de chocolate impressa por meio de impressão tridimensional. ........ 49	
Figura 21 - Ilustração do processo SLA .................................................................................... 50	
Figura 22 - Ilustração do processo FDM ................................................................................... 51	
Figura 23 - Ilustração do processo SLS .................................................................................... 52	
Figura 24 - Esquema do processo de impressão SLM .............................................................. 53	
Figura 25 - 3D Sense, scanner de peças para a modelagem tridimensional ............................. 54	
Figura 26 - Sistema modular de impressoras 3D ...................................................................... 55	
Figura 27 - Aeronave THOR produzida por impressão 3D ........................................................ 58	
Figura 28 - Softwares Impressão 3D ......................................................................................... 59	
Figura 29 - Produto de Impressão 4D ....................................................................................... 60	
Figura 30 - Gráfico do efeito da impressão 3D no comércio mundial ........................................ 62	
Figura 31 - Gráfico de comparação de custo ............................................................................ 63	
Figura 32 - Processo de impressão do 3Dirigo ......................................................................... 65	
Figura 33 - Avião THOR ........................................................................................................... 66	
Figura 34 - Pilone impresso por impressora 3D ........................................................................ 67	
Figura 35 - Aeronave A350 XWB .............................................................................................. 68	
Figura 36 - Peça do painel e farol customizadas....................................................................... 70	
Figura 37 - Impressora 3D portátil da BMW Motorrad ............................................................... 70	
Figura 38 - Gráfico Comparativo Preço Unitário x Volume de Unidades ................................... 71	
Figura 39 - Comparativo entre impressão 3D e usinagem CNC ................................................ 72	
 
 
6 
 
LISTA DE QUADROS 
 
QUADRO 1 - Aplicações atuais e potenciais da Impressão 3D .................................... 46 
 
7 
 
 
 
LISTA DE SIGLAS 
 
ABS - Acrilonitrila Butadieno Estireno 
ANAC - Agência Nacional da Aviação Civil 
CNC - Controle Numérico Computadorizado 
CRM - Crew Resource Management 
DMLM - Direct Metal Laser Melting 
DMLS - Direct Metal Laser Sintering 
EASA - European Union Aviation Safety Agency 
FAA - Federal Association Administration 
FDM - Fused Deposition Modeling 
GE - General Eletrics 
GPS - Global Position System 
IOT - Internet of Things 
JIT - Just In Time 
KG - Quilograma 
KW - Quilowatt 
PETG - Polietileno Tereftalato 
PLA - Poliácido Láctico 
POV - Peso Operacional Vazio 
SLA - Stereolithography 
SLS - Selective Laser Sintering 
THOR - Testing High-Tech Objectives In Reality 
TI - Tecnologia da Informação 
UFES - Universidade Federal do Espírito Santo 
 
 
8 
 
SUMÁRIO 
 
1 INTRODUÇÃO ............................................................................................................. 9	
2. INOVAÇÕES TECNOLÓGICAS E O SURGIMENTO DA PROTOTIPAGEM 3D ..... 13	
2.1 Contexto Histórico ................................................................................................... 14	
2.2 Indústria 4.0 ............................................................................................................. 18	
3. A EVOLUÇÃO HISTÓRICA DA INDÚSTRIA AERONÁUTICA ................................ 23	
3.1 Métodos de produção de peças aeronáuticas ......................................................... 26	
4. A TECNOLOGIA DE IMPRESSÃO 3D ..................................................................... 40	
4.1 Materiais para a execução e impressão 3D ............................................................. 47	
4.2 Técnicas de prototipagem tridimensional ................................................................ 49	
4.3 A prototipagem 3D na indústria aeronáutica ............................................................ 56	
5. VIABILIDADE OPERACIONAL DA IMPRESSÃO 3D NA AVIAÇÃO....................... 61	
CONSIDERAÇÕES FINAIS .......................................................................................... 73	
REFERÊNCIAS ............................................................................................................. 76	
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
9 
 
1 INTRODUÇÃO 
 
No decorrer dos anos, a tecnologia no mundo tem influenciado cada vez mais as 
possibilidades de criação e concretização de projetos nas áreas das engenharias, 
arquitetura, saúde, aviação entre outras, trazendo assim, benefícios e liberdade de 
produção dos mesmos. É assim desde a Primeira Revolução Industrial (1760 - 1840) na 
Inglaterra, onde ocorreu uma substituição gradual dos métodos artesanais e tradicionais, 
por máquinas e ferramentas inovadoras que aceleraram os meios de produção e 
reduziram os custos de manufatura do produto final. 
Durante a Segunda Guerra Mundial (1939-1945), países se empenharam para 
desenvolver novas tecnologias que iriam proporcionar uma rápida produção de artigos 
utilizados na guerra, dentre eles as aeronaves. Com a Terceira Revolução Industrial, 
período marcado como nascimento de tecnologias que modernizaram os equipamentos 
e a sua produção, possibilitou que as aeronaves pudessem ser fabricadas em menos 
tempo e maior quantidade e como o próprio nome diz, ocorreu uma revolução na indústria 
mundial. As indústrias que tiveram foco em desenvolvimento tecnológico como a 
robótica, genética, informática, eletrônica se sobressaíram; pois os estudos 
desenvolvidos nas áreas destes setores tecnológicos acabaram modificando todo o 
sistema produtivo e conquistando os objetivos de produzir cada vez mais em menos 
tempo, em relação às indústrias que mantiveram seus processos aprendidos nas fases 
anteriores da revolução industrial como por exemplo, a metalurgia e siderurgia. 
Ainda, além da alta tecnologia, mão-de-obra especializada e de novos métodos 
de produção, houve também aprimoramentos na indústria que deixaram os maquinários 
mais eficientes, e permitiu a inserção da robótica nos métodos de produção em série, 
resultando em aumento do lucro final, diminuindo os gastos com mão-de-obra e 
principalmente reduzindo o tempo de produção do mesmo produto quando comparado 
ao método de fabricação manual. 
Posteriormente aos avanços industriais citados, surge a discussão sobre Quarta 
Revolução Industrial (2011), dando origem ao que se conhece como Indústria 4.0. De 
acordo com Coelho (2016), ela é constituída por alguns pilares que são melhorias 
constantes em segurança, eficiência e produtividade de operação e, ainda conclui que o 
principal foco, o retorno do investimento realizado na implementação da tecnologia. 
Alguns dos principais aspectos observados por Coelho (2016) são: logística de produção; 
comercialização de produtos e estrutura básica de marketing que, são técnicas adotadas10 
 
por organizações para facilitar processos de planejamento de uma linha de produção, 
consequentemente aumentando seu rendimento. Assim, percebe-se que o avanço de 
tecnologias nas linhas de produção tem papel fundamental na indústria mundial já que o 
foco das empresas fabricantes de aeronaves é aumentar a produtividade acompanhando 
o mercado global de transporte de passageiros. 
Com a globalização e as tecnologias disponíveis ao redor do mundo, as peças 
para a construção de uma aeronave são desenvolvidas em diferentes países, e são 
produzidas por meio de diferentes métodos de fabricação, como a fabricação de nervuras 
e longarinas que são feitas a partir da usinagem de blocos de alumínio aeronáutico. 
Empresas na área da indústria aeronáutica têm se empenhado para administrar 
ou adotar processos de produção que utilizam novas tecnologias para melhorar 
desempenho e produtividade. A impressão 3D, que foi criado por Charles Hull no ano de 
1983, é um exemplo destes métodos, pois Charles teve uma ideia de utilizar a luz 
ultravioleta para endurecer os níveis finos de uma resina de forma sucessiva, camada 
por camada. Hull chamou este processo de estereolitografia e após 30 anos ainda é um 
método de impressão 3D comumente utilizado. 
Segundo Martins (2017), com a evolução tecnológica nos meios de produção, a 
impressão tridimensional tem ganhado destaque em diversos setores como na saúde 
(próteses), arquitetura (maquetes), produção de modelos didáticos (protótipos de peças 
em tamanho reduzido) e em meios de transporte. Com a utilização dessa tecnologia, 
percebe-se que os produtos apresentam maior facilidade no método de produção e 
flexibilidade de tipos de materiais utilizados, aumentando a sustentabilidade comparado 
aos métodos tradicionais de fabricação. 
Para Campbell et al. (2012), inovações tecnológicas tem revolucionado o mercado 
mundial, tal como a técnica de prototipagem rápida que visa maior velocidade de 
produção sob demanda diminuindo o estoque de produtos fabricados e arquivando 
apenas projetos dos mesmos em dispositivos de armazenamentos para depois serem 
processados por softwares, corte de custos e desperdícios de materiais aumentando 
assim a produtividade e o desempenho de fabricação de determinadas peças, tornando-
se uma alternativa viável para a indústria aeronáutica. 
Nesse contexto, a presente pesquisa tem como objetivo geral analisar a 
viabilidade operacional da produção de peças aeronáuticas por meio da impressora 3D, 
apresentando os aspectos positivos e negativos quanto a implementação dessa 
tecnologia em empresas voltadas à fabricação de aeronaves e componentes. 
11 
 
Com a finalidade de alcançar o objetivo descrito, foram traçados os seguintes 
objetivos específicos: apreender sobre as inovações tecnológicas na produção de 
componentes; pesquisar a tecnologia de manufatura aditiva, matérias-primas utilizáveis, 
técnicas e tipos de impressão, e por fim, analisar a viabilidade operacional da produção 
de peças aeronáuticas utilizando a impressão 3D. 
Com a intenção de encontrar a resposta para o problema, foram utilizados 
métodos de pesquisa de natureza básica ou pura, uma vez que, de acordo com Gil (2008, 
p.26), “a pesquisa pura busca o progresso da ciência, procura desenvolver os 
conhecimentos científicos sem a preocupação direta com suas aplicações e 
consequências práticas”. Nesse contexto, conforme destaca Oliveira e Paulino (2009), o 
setor aeronáutico é considerado estratégico do ponto de vista do desenvolvimento 
tecnológico e da geração de empregos qualificados e figura como prioritário nas políticas 
públicas direcionadas ao desenvolvimento industrial e à inovação tecnológica. Do ponto 
de vista dos objetivos, a pesquisa é exploratória, pois objetiva proporcionar maior 
familiaridade com o problema, envolvendo um levantamento bibliográfico que contempla 
temas como o livro Métodos de Produção de Peças Metálicas, de Kaminami et al. (2013), 
e o artigo referente a inserção de novas tecnologias na indústria aeronáutica: Inovações 
Tecnológicas na Indústria Aeronáutica de Ferreira Filho (2014). Do ponto de vista dos 
procedimentos técnicos adotados, a presente pesquisa é bibliográfica e documental. “A 
pesquisa bibliográfica é desenvolvida a partir de material já elaborado, constituído 
principalmente de livros e artigos científicos” (GIL, 2008, p.50). Este material analisado 
para desenvolvimento da pesquisa pode ser encontrado em publicações por meios 
escritos e eletrônicos de autores renomados da área, tais como livros, artigos científicos 
e periódicos on-line. Quanto às referências documentais, foram consultados artigos de 
empresas da indústria aeronáutica (Boeing, Airbus, Embraer) e empresas relacionadas 
a tecnologia de prototipagem 3D (3D systems, Stratasys). 
Para um melhor entendimento da pesquisa, apresenta-se a seguinte estrutura: 1 
- Introdução - expõe o objetivo geral, os objetivos específicos, a motivação, justificativa 
e os métodos que foram utilizados na pesquisa; 2 - Inovações tecnológicas e o 
surgimento da prototipagem 3D - aborda os fatores contribuintes para o progresso da 
tecnologia durante as revoluções industriais e o surgimento da prototipagem rápida - 
impressão 3D; 3 - Evolução histórica de métodos de produção de peças na indústria 
aeronáutica - discorre sobre os fatores históricos que influenciaram na evolução dos 
métodos de produtos aeronáuticos para fabricação das aeronaves; 4 - A tecnologia de 
12 
 
impressão 3D - contempla a tecnologia de prototipagem rápida, técnicas e materiais 
utilizados; 5 - Viabilidade operacional da impressão 3d na aviação - analisa e aponta as 
características que viabilizam, ou não, esse processo de produção na atualidade; e por 
fim, as considerações finais - traz uma conclusão dos objetivos apresentados e o 
fechamento da discussão da viabilidade operacional da produção 3D; 6 - Referências - 
apresenta as fontes utilizadas para a confecção do presente trabalho, sendo elas 
bibliográficas e documentais. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
13 
 
2. INOVAÇÕES TECNOLÓGICAS E O SURGIMENTO DA PROTOTIPAGEM 3D 
 
 Em todos os meios da sociedade é possível identificar ideias que revolucionaram 
o ambiente tecnológico presente na sociedade, inovando e facilitando a vida de todos, 
desde a produção de algum produto até a aplicação deste produto na sociedade. 
 De acordo com Lemos (2000), as inovações podem ser de radicais ou 
incrementais. Uma inovação radical pode ser entendida com o desenvolvimento e 
introdução de um novo processo, produto ou forma de organização da produção 
inteiramente nova. Este tipo de inovação pode originar novas indústrias, setores e 
mercados representando assim em uma ruptura estrutural com o padrão tecnológico 
anteriormente vivido. A inovação de caráter incremental emprega qualquer tipo de 
melhoria em um produto, processos ou organizações de uma empresa, sem alterar na 
estrutura industrial. Um exemplo de inovação incremental é a aplicação do Crew 
Resource Management (CRM) na aviação, que tem como definição doutrinas 
aperfeiçoadas em relações interpessoais inseridas em um ambiente de trabalho através 
de ferramentas de comunicação e gerenciamento de risco no trabalho em equipe. Assim 
o CRM é um pilar de grande importância para segurança de voo e mudou a cultura 
aeronáutica na questão dos relacionamentos interpessoais em uma cabine de um avião.
 
Porém, essas inovações passam a não serem percebidas pelo consumidor final 
do produto, pois a simples mudança na maneira de produzir algum produto gera um 
crescimento da eficiência técnica, aumento da produtividade e redução de custos de um 
mesmo produto. Sendo assim, a otimização de processos de produção é considerada 
uma inovação incremental. 
 Nesse contexto, é possível observar inovações no período da era digital, em que 
quase todos os dispositivos são eletrônicos e possuem tecnologia avançadapara realizar 
atividades de lazer, atividades domésticas e atividades relacionadas a trabalho, de forma 
conectada. Para Christensen (2013), às tecnologias disruptivas ou The innovator's 
solution são inovações que trazem uma revolução total no método de realizar uma função 
com menor custo para os consumidores, mais simplicidade, menor tamanho do produto 
e maior conveniência, como exemplo tem-se um aparelho leitor de fitas cassetes para 
reprodução de filmes, até a plataforma de filmes e séries chamada Netflix, que nada mais 
é que uma plataforma de entretenimento podendo ser acessada por um smartphone, 
smart tv e computadores. 
14 
 
2.1 Contexto Histórico 
 
O processo evolutivo das tecnologias mundiais, se dá por importantes inovações 
disruptivas. Na figura 1, estão descritos algumas das mais importantes inovações 
disruptivas, iniciando pelas inovações na área da comunicação, como a grande evolução 
a partir de um aparelho que foi criado para transmitir uma telemensagem, para um 
smartphone, que inova a maneira de se comunicar através de ligações e mensagens de 
lugares remotos e, ainda sim, facilita os deveres e lazer do homem, como enviar e-mails, 
consultar conta bancária, realizar relatórios, acessar aplicativos de entretenimento e 
permite substituição de equipamentos como câmeras fotográficas, filmadoras e 
computadores. 
15 
 
 Figura 1 - Inovações Tecnológicas 
 
 Fonte: Elaborado pelos autores, 2019. 
16 
 
 
No ano de 1923, de acordo com Dearborn (2018), relacionado ao setor 
automobilístico, o primeiro carro produzido em série foi o Ford T, um veículo que 
contemplava quase nenhuma tecnologia aparente, como indicador de velocidade, 
aparelho de som, nem retrovisores. Após décadas, em 2019, foi lançado um veículo 
denominado Tesla Model 3, um carro inteiramente tecnológico e o mais interessante é 
que a sua fonte de energia mecânica é alimentada por baterias e não mais por um motor 
a combustão, o que revoluciona o mercado automobilístico mundial. Além disso, o 
veículo é equipado com diversos sensores e câmeras que estão conectadas a uma 
central de dados, que permite o veículo conduzir autonomamente sem a interferência do 
motorista, podendo realizar uma viagem tranquila e segura. Sem contar as vantagens 
que a central multimídia embarcada traz para o motorista e passageiro, como a opção 
avançada de navegação por sistemas de posicionamento, Global Position System 
(GPS), filmes, televisão, músicas e jogos. 
 Já no campo da inovação tecnológica de periféricos computacionais, foi criada 
no ano de 1938 a primeira impressora capaz de reproduzir imagens e textos através de 
máquinas fotocopiadoras. Para época era um grande avanço tecnológico, mesmo 
demorando horas para o processo de impressão e apresentando baixa qualidade e um 
resultado final de péssima resolução comparada a impressão de uma simples impressora 
tradicional dos dias de hoje. Com o passar dos anos foi possível observar os avanços no 
mundo das impressoras, chegando até em impressoras portáteis. Outro avanço 
tecnológico que vem revolucionando o mercado mundial de impressão, são as 
impressoras com tecnologia tridimensional, comumente conhecidas como impressoras 
3D. 
No século passado houve o surgimento de diversas tecnologias, como a Internet, 
mas que não tinha o mesmo uso do qual é feito hoje em dia. No ano de 1969, quando 
ela foi inventada seu uso era interligar laboratórios de pesquisa nos Estados Unidos, e 
posteriormente, no âmbito militar, era exclusivo pelo governo americano, isso se manteve 
durante um grande período, pois só nos anos 90 ela foi liberada para o mundo, onde 
foram surgindo empresas provedoras de internet, quando seu uso começou ser 
expandido. A internet passou a ser um grande meio de comunicação, sendo usada não 
só para a conexão entre pessoas, mas também de equipamentos domésticos, como 
pode-se observar as casas inteligentes que é possível ser controlada remotamente 
desde de câmeras de segurança, fechaduras e até a iluminação. 
17 
 
Durante e após a transição do século 20 para o século 21, houveram inúmeras 
tecnologias desenvolvidas, que revolucionaram a vivência do homem no mundo. Dentre 
elas, está inserida a Internet, que de modo geral, nada mais é que um meio de 
comunicação entre equipamentos e pessoas, como afirma Marcondes e Gomes (1997), 
que em termos de sistema de informação, proporciona acesso imediato com um grande 
número de informações para o usuário. 
A figura 2 representa graficamente o relatório Digital Global 2019, da consultoria 
global de redes sociais We Are Social, revelando que atualmente, existem no mundo 
todo 7,6 bilhões de pessoas, sendo que 5,11 bilhões de usuários estão conectados em 
dispositivos móveis, quando comparado ao ano de 2018, teve um aumento de 100 
milhões de pessoas. Destaca também, 4,3 bilhões de usuários conectados a internet, 
366 milhões a mais que o ano anterior, e que possui em torno de 3,4 bilhões de usuários 
conectados em redes sociais e, por fim, 3,2 bilhões de pessoas utilizando redes sociais 
em seus dispositivos móveis, significando um aumento de mais de 10% em relação ao 
ano passado. (KEMP, 2019) 
 
 
 
 Fonte: KEMP, 2019. 
 
Recentemente a Internet das Coisas, derivada do termo Internet of Things (IoT), 
é uma das principais causas de todos os dados revelados anteriormente, pois a internet 
está inserida em quase todos os lugares e equipamentos, tornando-os conectados com 
o homem em todo o momento. Em uma população mundial, mais de 50% das pessoas 
estão conectadas a internet, seja através de dispositivos móveis ou em qualquer outro 
equipamento eletrônico. 
 Figura 2 - Crescimento Digital Anual 
18 
 
 
A IoT é definida como uma infraestrutura de rede global, que interconecta 
fisicamente e virtualmente objetos, com o objetivo de explorar dados 
capturados e suas capacidades de comunicação. Essa infraestrutura 
inclui e envolve a Internet e as redes de comunicação, ela necessita de 
identificação única de objetos, sensores e capacidade de conexão, como 
base para o desenvolvimento independente de serviços e aplicações 
(SOUZA, 2015, p. 25). 
 
Dessa forma, é possível identificar a internet como destaque de uma das 
principais inovações provenientes das revoluções industrias, que foram de grande 
importância para a evolução humana e industrial principalmente, contando com o 
surgimento da Quarta Revolução Industrial. 
2.2 Indústria 4.0 
Hermann (2015) define a Indústria 4.0 como a conectividade de sistemas físicos 
e digitais, permitindo a criação de uma fábrica inteligente, como o esquema ilustrado na 
figura 3. Dessa maneira, pode-se observar a criação e o desenvolvimento das fabricas 
presentes no mundo todo, fazendo com que elas possam ser interligadas entre si, 
facilitando a comunicação e a produção, e permitindo o uso de estoque eletrônico por 
meio de nuvens. 
 
 Figura 3 - Fábricas Inteligentes 
 
Fonte: BORLIDO, 2017. 
 
Com as tecnologias inventadas, os processos se tornaram mais eficientes, o que 
possibilitou em diversas maneiras de produção, inovando sempre em redução de custo 
e rapidez do processo. Esses avanços, caminharam por muito tempo, como pode-se 
19 
 
observar em cada revolução industrial ocorridas durante a história da humanidade 
(figura 4). Desde do século 18, em meados de 1784, surgiam as primeiras máquinas a 
vapor, após esse período no século 19 por volta de 1970 ocorreu a segunda grande 
revolução, em que foi introduzida no modo de produção a energia elétrica e a produção 
em massa, ou seja, em grande escala. Já no século 20 durante a década de 70, o uso 
da eletrônica na produção entrou em evidência, juntamente com a tecnologia da 
informação (TI) e a automação dos processos produtivos. A revolução que se hospeda 
no século 21, é a composta por sistemas ciber-físico,como o uso de softwares na 
produção e a robotização da mão-de-obra, tornando cada vez mais eficiente e inserida 
na era digital. 
 
Figura 4 - Evolução das Revoluções Industriais 
 
Fonte: Elaborado pelos autores, 2019. 
 
Na atualidade, as empresas mundiais, segundo Borlido (2017), buscam em 
grandes avanços da produção objetivando a eliminação de desperdícios e buscando 
sempre melhorias em relação ao tempo de entrega ao cliente, qualidade do produto final 
e menor custo para a indústria. Para isso foi criada e implementada diversas tecnologias 
que pudessem agregar pontos positivos para a indústria, dentre elas a IoT, juntamente 
com a filosofia Just In Time (JIT), que mudará a forma de produzir em escala industrial, 
pois segundo Hermann et al. (2015), o novo modelo de indústria é composto por uma 
fábrica inteligente (smart factory), podendo ser definida como local onde o sistema ciber-
físico se comunica com a IoT para a execução de suas tarefas. 
20 
 
A Filosofia Just In Time como cita Borlido (2017), aborda sobre objetivo de eliminar 
o desperdício encontrados nas linhas de produção, incluindo a quantidade exata e 
necessária de material para a confecção de um produto, já que é um sistema que tem 
como principal objetivo produzir a demanda com alta qualidade de forma rápida. Assim, 
quando utilizada de forma conjunta com a IoT, se torna uma ferramenta altamente 
importante para a Indústria 4.0, já que os arquivos e softwares a serem utilizados por 
uma fabricante possam ser armazenados em nuvens contidas na internet, o que 
facilitaria a fabricação do projeto e do produto final e uma melhora na gestão de estoque, 
podendo ser até substituído pelo estoque digital, que com o auxílio da filosofia JIT, pode 
tornar a produção do componente e o prazo de entrega ao cliente mais rápida. 
Segundo Bernardes e Pinho (2003), a indústria aeronáutica segue uma estratégia 
que visa a competitividade, impulsionando a inovação na área, ou seja, novas ideias que 
darão para seus clientes produtos que suprem a necessidade tanto do mercado de 
aviação executiva, quanto do mercado de empresas de transporte de passageiros, sendo 
elas regulares ou não. Tudo isso quando unificado, retorna em grandes variáveis 
importantes para a organização que opera as aeronaves e para a indústria que produz 
os equipamentos, que são as reduções de custos gerados em âmbito operacional, 
produções personalizadas no interior das aeronaves, criação de um produto com maior 
maleabilidade e uma rapidez na produção das peças, aumentando consequentemente a 
velocidade de manutenção das aeronaves, o que acarreta em uma diminuição de peças 
em estoque e redução do tempo da aeronave em solo. 
Ainda assim, sempre buscando melhores métodos e estudos aprofundados, para 
que possa ser implementado materiais e peças que diminuem o Peso Operacional Vazio 
(POV) da aeronave, já que é um ponto crucial a ser abordado quando o assunto é 
economia na operação de aviões e helicópteros. Como afirma Lee et al. (2001), uma 
previsão de redução de 10% a 30% no peso das aeronaves até 2025, por meio do uso 
de materiais mais leves como os compósitos, o que é muito interessante para as 
empresas aéreas, visando assim uma diminuição de peso estrutural e 
consequentemente uma redução no consumo de combustível. 
Ferreira Filho (2014) confirma que com base nessas inovações, são 
desenvolvidas pelos fornecedores, meios diferentes de suprir a demanda dos novos 
requisitos do mercado, e assim, a indústria aeronáutica ganha destaque em 
desenvolvimentos de novas tecnologias que se aplica tanto aos processos produtivos, 
quanto ao produto. 
21 
 
No ano de 2019 a Embraer entregou o primeiro KC-390, conforme ilustrado na 
figura 5, para a Força Aérea Brasileira, um avião cargueiro militar que desafiou os 
engenheiros da empresa em um novo projeto de trem de pouso para suportar as 84 
toneladas desta nova aeronave, segundo a Tenente Peccini (2016) a empresa 
responsável pelo projeto dos trens de pouso, Eleb sediada na cidade de São José dos 
Campos, interior de São Paulo, trabalharam durante cinco anos para conceber, projetar, 
desenvolver, testar e produzir o conjunto de trens de pouso (trens principais e auxiliares 
- esse mais conhecido como trem nariz) que suportariam as 84 toneladas do KC-390. 
Essa inovação para a Embraer foi crucial para a conclusão de outros novos projetos 
como a nova geração de jatos comerciais da empresa, o E-Jets E2, que utilizaram os 
mesmos métodos de produção para a criação dos trens de pouso desta geração, 
segundo o presidente da Embraer Luiz Marinho (2016), “O cargueiro trouxe um 
aprendizado fundamental para estarmos onde estamos hoje". E ainda completa que, sem 
o projeto, talvez a empresa levasse décadas para atingir o mesmo nível de 
desenvolvimento tecnológico e qualidade a partir de projetos em parceria com 
universidades e institutos. 
 
 Figura 5 - Novo cargueiro da Embraer KC-390 
 
 Fonte: HORA DO POVO, 2019. 
 
 
22 
 
Segundo a Tenente Peccini (2016), os desafios para o desenvolvimento desta 
inovação tecnológica estavam principalmente na usinagem dos grandes blocos de titânio 
e aço, que são as duas principais matérias-primas com alta densidade e resistência 
usadas para a manufatura de cerca de 80% das novas peças e que ainda possuem 
dimensões bem maiores que os modelos utilizados nos projetos passados. A empresa 
investiu um montante de US$ 10 milhões para aquisição, capacitação e desenvolvimento 
de novas tecnologias. E graças ao desenvolvimento desta tecnologia a Embraer não teve 
dificuldades para a criação dos jatos E2 como confirma o presidente Luiz Marinho (2016) 
"Se tivéssemos que fazer o trem de pouso do E2-190 sem a experiência do KC-390, 
estaríamos em uma situação bem complicada”. 
 
 
 
23 
 
3. A EVOLUÇÃO HISTÓRICA DA INDÚSTRIA AERONÁUTICA 
 
 A história do homem não seria a mesma se não fosse pelas conquistas nas 
habilidades de concretizar sonhos que eram impossíveis para alguns, mas que para 
outros poderiam se tornar realidade e mudar o destino da humanidade. Como um 
exemplo dessa conquista, pode-se destacar Alberto Santos Dumont, responsável por 
produzir um dos equipamentos capazes de transportar o homem pelos ares, ato que 
levou ao prêmio Deutsch em 1901, ao contornar a Torre Eiffel e retornar em 30 minutos. 
Para criação e realização de projetos das aeronaves, pesquisas e testes foram 
realizados. Como pode-se observar nos registros de Santos Dumont e a Conquista do ar 
(1957, p.25) “[...] à espera de melhores oportunidades, eu me exercitava construindo 
aeronaves de bambu, cujos propulsores eram acionados por tiras de borracha enroladas, 
ou fazendo efêmeros balões de papel de seda”, os materiais e métodos que foram 
usados para a criação de modo artesanal dos primeiros protótipos de aeronaves e o 
quanto a indústria aeronáutica evoluiu nos métodos de produção. 
O início das produções em grande escala dos aviões foi marcado na primeira 
guerra mundial (1900-1914), devido a corrida tecnológica para dominação do espaço 
aéreo durante a guerra. Segundo Lopes (2014), houve uma rápida evolução nos meios 
de produção e nas pesquisas para o desenvolvimento de uma aeronave que pudesse 
ser construída rapidamente e no menor custo possível. 
Durante os processos de desenvolvimentos dos primeiros aviões, verifica-se que 
era uma época em que as matérias-primas para a construção das aeronaves não eram 
de fácil manuseio, eram pesadas para o meio aeronáutico e a pouca experiência de voo 
causaram várias falhas nas conclusões dos primeiros projetos. Foi então assim que os 
engenheiros da época após várias tentativas e erros perceberam que a madeira era o 
melhor material disponível no momento para as construções dos aviões, pois seu custo 
era menor, era fácil de ser encontrada, leve, de simples manuseio e ainda ofereciagrande resistência estrutural para as aeronaves. 
O processo de construção das aeronaves no início da primeira guerra mundial era 
de modo artesanal, ou seja, cada trabalhador efetuava suas funções de modo manual 
com pouco auxílio de máquinas. Seguindo uma extensa linha de produção, o projeto era 
dividido por setores: elaboração de nervuras e longarinas para as asas; execução de 
cavernas e vigas para a fuselagem; realização do revestimento; instalações mecânicas 
24 
 
e hidráulicas e por fim, acabamentos. Nesses setores, trabalhavam homens carpinteiros 
com vasta experiência e conhecimento em operações com madeiras e assim, tinham a 
responsabilidade de realizar escolha do material, tratamento, modelagem e cortes. 
Também trabalhavam mulheres que tinham mais facilidade na área de montagem e 
costura, sendo encarregadas de fazer todo o trabalho de montagem de peças e costuras 
de tecidos que eram utilizados como revestimento de algumas partes dos aviões. 
É possível visualizar todo este processo de manufatura de aeronaves no arquivo 
audiovisual histórico do ano de 1916 de uma fábrica alemã que estaria produzindo caças 
biplano D.III fighters, utilizado na Primeira Guerra Mundial. A linha de produção era 
composta: 
● pela escolha do tipo da madeira-os operários eram responsáveis 
por escolherem uma madeira que pudesse oferecer alta resistência 
estrutural para suportar as forças aerodinâmicas nos voos, sem muito peso 
(alta leveza). As principais madeiras utilizadas na fabricação eram bétula, 
balsa, abeto; 
● pelo corte e preparação - através de moldes, as marcações eram feitas 
com o objetivo de padronizar a produção das peças como: nervuras, 
longarinas, cavernas e montantes. Peças essas, que deveriam respeitar as 
mesmas medidas para que as estruturas da aeronave fossem regulares e 
para que todas as aeronaves tivessem o mesmo aspecto aerodinâmico; 
● pelo acabamento da peça - após o corte das peças como: cavernas e 
longarinas da fuselagem; longarinas e nervuras da asa; e outras peças o 
acabamento das mesmas eram feitas também de modo manual, peça por 
peça, efetuando um lixamento e aperfeiçoamento para que não houvesse 
complicações na montagem final; 
● pela montagem das asas - após o corte e acabamento das longarinas 
e nervuras da asa, cada peça era posta em um gabarito de forma 
enfileirada, após, amarradas, coladas e pregadas uma a uma; 
● pela entelagem das asas - com a estrutura da asa montada utilizava-se 
tecidos como, algodão e linho para cobrir toda a superfície, empregavam 
uso de grampos e uma mistura de cola com verniz para fixar e dar 
resistência ao tecido; 
● pela montagem e acabamento da fuselagem - da mesma forma que inicia-
se a montagem da asa, cada caverna e longarina é posta no gabarito de 
25 
 
forma enfileirada formando assim a estrutura da fuselagem, a madeira 
bétula era utilizada para cobrir e dar a forma da fuselagem, o acabamento 
era feito por meio de lixas e aplicação de uma solução preparatória que 
visava a cura da madeira; 
● pelo departamento de montagem - as divisões da aeronave eram 
transferidas para esse setor onde era feita a instalação do motor na 
fuselagem, as asas e suas fixações, rodas e as superfícies de comando, 
para enfim compor o avião. Nesse processo, era possível observar a 
utilização de algumas tecnologias como a soldagem para a fixação do 
motor e de algumas hastes de metal que eram utilizadas para reforçar a 
estrutura que sofreria um alto esforço em um voo de combate; 
● pelos testes de componentes - Depois de toda a linha de montagem, as 
aeronaves eram guiadas pelos operários para o lado externo da fábrica, 
para que fossem feitos testes mecânicos das superfícies de comando e o 
funcionamento do motor. Dessa maneira, a aeronave que não 
apresentasse problemas, seguia para o seu primeiro voo, momento em que 
era realizado testes de limitações de motor e de estrutura. 
Na figura 6 é possível visualizar que grande parte das peças eram feitas de 
madeira (representada pela cor marrom) e nas partes em cinza eram aplicadas o metal 
galvanizado. Vale ressaltar que se utilizava o mínimo possível de partes de metal, pois 
os motores da época não tinham força suficiente para conseguir impulsionar um avião 
com peso elevado. 
 
26 
 
 Figura 6 - Representação dos componentes internos utilizados para a construção 
de uma aeronave na Primeira Guerra mundial 
 
 Fonte: THELEN, 1916. 
 
Para isso, foi necessária uma adaptação para o problema do peso das estruturas 
das aeronaves utilizando motores mais tecnológicos e materiais metálicos que obtiveram 
uma leveza maior que a da madeira. Adaptação essa, que foi o grande marco para a 
evolução do processo de fabricação de peças e aeronaves, substituindo a madeira por 
metal. 
 
3.1 Métodos de produção de peças aeronáuticas 
 
No contexto da evolução dos métodos de produção de aeronaves e a utilização 
de novos materiais para manufatura da mesma, é possível perceber progressos na 
história desde os primórdios da indústria aeronáutica com o surgimento de várias 
empresas dentre elas a Boeing que teve início em suas operações em 1916, com o 
fundador William Edward Boeing, construindo hidro aviões perto de Seattle, sendo o 
primeiro avião da história da empresa o B&W (figura 7) que era produzido inteiramente 
de madeira, com amarrações em arame e com a cobertura das asas feita em linho. Com 
este primeiro hidroavião, que era semelhante a um modelo da empresa Glenn L. Martin, 
cuja a propriedade fora adquirida futuramente pela Boeing, a empresa conseguiu ser 
inovadora pois entregou para o mercado uma aeronave com flutuadores melhores e um 
motor superior ao dos aviões existentes na época. 
27 
 
 
 Figura 7 - Primeira aeronave da Boeing B&W 
 
 Fonte: SIMANAITIS, 2017. 
 
 A jornada da Boeing pode ser acompanhada pela figura 8, onde por sua vez 
contém alguns de seus principais modelos durante sua jornada e de seus principais 
concorrentes durante este período. Apresentando a evolução e conquistas da história 
da aviação por meio de inovações, no ano de 1922 a Boeing se destaca de seus 
concorrentes ao apresentar o seu caça Model 15, responsável pela liderança do 
segmento durante os anos 20. 
 Essa evolução do mercado para suprir as demandas também era observada no 
segmento da aviação civil, onde no ano de 1929 a Boeing apresentou o seu modelo 
247, este por sua vez era referência no segmento de transporte de passageiros e 
cargas, mas que logo em seguida este posto foi tomado pela empresa Douglas Aircraft 
Company, que estava a frente, com o seu modelo DC-1, por ser uma aeronave mais 
rápida e com maior espaço interno. 
 Após 1920, a Boeing mais uma vez se destacou no mercado, lançando o seu 
primeiro modelo de aeronave pressurizado, o Model 307, que veio para suprir uma 
demanda de mercado, podendo alcançar maiores altitudes para voo, sem deixar o 
conforto e a segurança de lado. Novamente a Boeing foi surpreendida pela sua 
concorrente Douglas, que posteriormente apresentou os seus modelos DC-2 e DC-3, 
que foram os principais modelos utilizados no período para transporte doméstico nos 
Estados Unidos, com 83% dos voos. 
Outro grande salto para a aviação foi a conquista das aeronaves com motores a 
jato, em 1949 era lançado o primeiro avião a jato comercial com o intuito de transporte 
de passageiros e cargas, o modelo Comet DH 106 da empresa inglesa de Havilland. A 
Boeing respondeu com sua primeira aeronave de motores a jato para longo alcance, com 
28 
 
destaque para transporte de passageiros, para suprir a demanda de viagem mais longas. 
Apresentando no ano de 1954, o jato Boeing 367-80, que posteriormente daria origem a 
icônica linha da empresa, o Boeing 707. 
Com o decorrer dos anos, a Boeing resolveu lançar o seu modelo 707 no ano de 
1967, que foi responsável pelos aprimoramentosde projetos com outros modelos como 
o B-737, que vem sendo atualizado e utilizados até nos dias atuais. Esses próximos 
modelos foram surgindo logo após, no ano de 1969 era lançado o icônico Boeing 747, 
para oferecer uma maior performance, capacidade de passageiros, longas distâncias e 
também capacidade de transporte de cargas, onde este modelo tem grande destaque. 
Ao longo do tempo novas tecnologias foram surgindo, deixando o mercado da 
indústria aeronáutica mais tecnológico e com mais recursos. Isso foi visível no mercado 
com o surgimento do Boeing 777 no ano de 1994, a primeira aeronave da empresa 100% 
projetada digitalmente utilizando tecnologia de computação gráfica tridimensional, onde 
diversos testes puderam ser executados por meios digitais. 
29 
 
 
 Figura 8 - Evolução na Aviação 
 
 Fonte: Elaborado pelos autores, 2019. 
30 
 
 
De acordo com Costa (2013), o novo material utilizado para a produção de aviões 
permitiu que as fabricantes pudessem apresentar projetos inovadores, pois proporcionou 
para o avião, manuseio de cargas maiores por conta do aumento de tamanho da 
fuselagem, maior velocidade por conta de seu melhor design aerodinâmico e dos 
motores avançados com alta eficiência e uma melhora na manobrabilidade da aeronave. 
Além disso, os metais inseridos na manufatura de aviões simplificaram as técnicas de 
fabricação, principalmente quando os mesmos eram produzidos em uma grande escala 
seguindo uma linha de produção. 
A descoberta do uso de novos materiais na produção de aeronaves, proporcionou 
uma flexibilidade nos métodos de desenvolvimento de peças utilizando técnicas, 
ferramentas e maquinários criados durante a Segunda Revolução Industrial (1850-1950), 
que permitiram diferentes métodos de produção de componentes através de fundição, 
usinagem, conformação plástica e metalurgia do pó. 
De acordo com Kiminami et al. (2013), há diversas maneiras para a fabricação de 
produtos metálicos, para isso, são utilizados processos que visam dar forma (geometria, 
dimensões, acabamento superficial) ao metal puro ou liga metálica. Processos esses, 
que são: Fundição, Conformação plástica, Usinagem, Soldagem, Metalurgia do pó. 
● Fundição - é um processo de manufatura de produtos metálicos, no qual 
utiliza o metal fundido, ou seja, no seu estado líquido para correr por 
gravidade dentro de um molde onde se solidifica tornando a forma deste 
que pode obter a forma total ou parcial do produto. Kiminami et.al (2013) 
descreve que a fundição pode ser utilizada tanto para a produção de 
grandes dimensões (mais do que 100 toneladas), como peças de 
pequenas dimensões (poucos gramas). Para a utilização deste modelo de 
produção é necessário empregar técnicas sofisticadas para elaboração do 
projeto de fundição que definirá todas as etapas para a produção das peças 
em condições de uso final, que está representada no fluxograma da figura 
9: 
 
 
 
 
 
 
31 
 
 
 Figura 9 - Etapas básicas para a produção de uma peça fundida que se 
aplica à maioria dos processos de fundição 
. 
 Fonte: KIMINAMI et al., 2013. 
 
Um exemplo de produto aeronáutico produzido pelo processo de fundição 
é um bloco de motor a pistão, que inicia com a produção do molde da 
componente: a parte interior (oca) do motor onde irão os demais elementos 
como pistão, biela e virabrequim, é preenchida com peças denominadas 
machos (peças de areia prensada) fabricadas na etapa da macharia que 
serviram como um molde negativo para que a liga metálica aplicada no 
estado líquido não ocupe espaços que não deveriam ocupar. Após o 
preenchimento do molde e a solidificação do metal, é feito o corte dos 
32 
 
canais e massalotes por onde havia passado a liga metálica em estado 
líquido, e por fim o produto semiacabado vai para o processo de 
acabamento final onde é feita a remoção de excesso de material e pintura, 
chegando assim no bloco do motor pronto para linha de montagem. 
● Conformação plástica - processo em que se utiliza a técnica de deformação 
plástica do metal, quando possui boas características metálicas, sendo 
elas baixa tensão de escoamento (tensão máxima que o material suporta 
sem que ocorra uma deformação permanente) e uma taxa alta de 
ductilidade (grau em que o material suporta até o momento de sua ruptura). 
Dessa maneira, o material apresenta uma boa maleabilidade para sofrer 
deformações plásticas. O processo de conformação plástica é realizado na 
maioria das vezes com o material aquecido, diminuindo assim sua 
heterogeneidade, facilitando a sua deformação em métodos laminação, 
forjamento, trefilação, corte, extrusão, entre outros, conforme apresentado 
na figura 10, de acordo com o produto final que será fabricado. Inserido no 
método de conformação plástica, existe uma técnica denominada processo 
Manesmann, que consiste na passagem de uma barra redonda maciça 
entre dois rolos de dupla conicidade, fazendo com que o material ganhe 
forma de um tubo do tamanho em que o fabricante deseja. 
 
33 
 
 Figura 10 - Processos de conformação de volumes: 
 
 
 Fonte: KIMINAMI et al., 2013. 
 
● Usinagem - é o processo de produção de uma peça com o uso 
de ferramentas de corte para a obtenção da mesma, a usinagem é feita de 
forma a remover o excesso de material de um sólido, de modo que a peça 
tome sua forma de projeto. Dentre as formas de usinagem a deformação 
por meio de cisalhamento do metal se destaca, conforme o material é 
removido a peça vai sendo formada no material sólido. O método de 
usinagem é complexo, pois é obtido em diferentes processos, que são 
divididos em: processos de corte que, por grande parte envolve 
ferramentas de corte mono e multicortantes; processos abrasivos e 
processos avançados de usinagem, onde são usadas técnicas que usam 
fontes de energia elétrica, química, entre outras. Na figura 11 é possível 
visualizar esquematicamente alguns dos processos mais utilizados na 
usinagem: torneamento, furação, fresamento e aplainamento. 
34 
 
 
 Figura 11 - Processos típicos de usinagem 
 
 Fonte: KIMINAMI et al., 2013. 
 
A usinagem é um dos métodos mais importantes nos processos 
de produção de peças metálicas, pois pode ser aplicada em grande variedade de 
materiais e formas, produzindo qualquer geometria em superfícies planas, 
orifícios redondos e até cilindros. Como a usinagem é complexa e detalhada, é 
constantemente utilizada como um processo adicional, ou de acabamento, 
quando a peça é produzida por outros métodos como: fundição, conformação 
plástica ou até mesmo metalurgia em pó. 
 
 
35 
 
● Soldagem - a soldagem é um método de produção de grande importância pela 
sua grande gama de atuação. É composta por um conjunto de processos de 
produção, no qual duas partes metálicas são unidas de forma permanente pela 
fusão do material, tendo duas interfaces de contato para que seja feita a união, 
que pode ser dada por combinação de temperatura, pressão ou condições 
metálicas. Soldagem é apenas um dos três processos de união metálica 
utilizados, além do mesmo existem outros dois processos: união por adesivos, 
que por sua vez não são de composição metálica, como resinas termoplásticas e 
termorrígidas, elastômeros artificiais etc.; união mecânica, onde a junção é feita 
com o uso de rebites, parafusos, porcas etc. Kiminami et al. (2013) afirma que os 
métodos podem ser classificados em quatro classes de soldagem: por fusão, na 
qual é utilizado a fusão parcial dos materiais dos componentes envolvidos na 
soldagem; no estado sólido: é o processo no qual não ocorre fusão dos materiais 
envolvidos; brasagem, processo no qual ocorre a fusão somente nos materiais 
adicionados e não nas peças a serem unidas, neste caso, a temperatura de fusão 
está acima de 450°C; solda branda, mesmo método eprincípio da brasagem, mas, 
nesse caso, a temperatura de fusão dos materiais de adição vai está abaixo de 
450°C. 
● Metalurgia do pó - o processo de metalurgia em pó como o próprio nome sugere, 
é a utilização do pó metálico para a produção de um produto. Este processo inicia-
se aplicando uma mistura de pós metálicos em uma forma onde será compactada 
e o pó assumirá o formato do molde, passando a se chamar de “peças verdes”. 
Essas peças ainda “cruas” passam por um processo de sinterização, em que são 
aquecidas para que as partículas dos pós metálicos se tornem um corpo denso, 
adquirindo a forma e as características desejadas. Neste processo, em que 
podem ser utilizadas operações secundárias que visam uma qualidade melhor 
para o produto final, é possível visualizar de forma simples e sucinta o processo 
da metalurgia em pó na figura 12. 
36 
 
 
 Figura 12 - Etapas de produção de peças pelo processo da metalurgia do pó 
 
Fonte: KIMINAMI et al., 2013. 
 
O processo de fabricação de peças é essencial para que os principais 
componentes das aeronaves ganhem forma. Após o processo primário de construção de 
peças descrito anteriormente, como a fabricação de chapas metálicas, peças usinadas 
e blocos de metal, a linha de produção segue para outros passos, para assim os 
materiais preparados e as peças fabricadas, sejam entregues para que a fabricante 
possa iniciar a montagem dos equipamentos, componentes e algumas estruturas das 
aeronaves, como as asas (longarinas, nervuras e revestimento) e fuselagem (treliças, 
cavernas e revestimentos), realizando o processo de soldagem entre os componentes 
de sua estrutura; a fixação de placas de alumínio para revestimento utilizando rebites, 
37 
 
parafusos e soldas; a seção de motor (berço estrutural, engrenagens, molas e parafusos) 
e a fixação de trem de pouso, sendo ele retrátil ou fixo e entre outros componentes. 
O estudo para a busca de aumento de performance na aviação segue em 
crescimento a cada dia que passa, podendo assim encontrar novas formas de adaptar 
as aeronaves para que tenham um melhor desempenho em seus voos, chegando em 
soluções estratégicas que sejam mais econômicas e eficientes tanto nas operações 
quanto em sua produção, conforme aponta Martins Neto (2016, p.22): “redução na 
economia e custos com ótimo aproveitamento, funcionalidade e potencialidade de suas 
propriedades, com a obtenção de novos compósitos, tornando-os mais competitivo”. 
Para isso, é importante ressaltar o material que foi responsável pela criação de uma nova 
era, a era dos materiais compostos. 
De acordo com Leite (2014, p.17), “a média de vida de um atual avião comercial 
é voar mais de 60.000 horas com mais de 20.000 voos em torno de 30 anos”, e para 
chegar nesta média e também continuar aumentando-a, a busca por materiais mais leves 
e mais fortes, é constante, para isso os engenheiros e a indústria estão investindo cada 
vez mais nas pesquisas para que as novas gerações de aviões tenham um material de 
construção com uma menor densidade, ou seja, menor peso e como resultado, uma 
melhor performance da aeronave e economia de combustível. 
Para a construção de uma aeronave é necessário colocar a segurança de voo em 
primeiro plano, isto é, os materiais utilizados devem ser seguros e confiáveis. Vale 
destacar que não deixa de ser diferente com os materiais compostos, conforme destaca 
Leite (2014), o material composto é produzido quando dois ou mais materiais são unidos, 
uma fibra e uma matriz e dão origem a um novo material com características diferentes 
aos materiais primários, como demonstrado na figura 13, assim se sobressaindo em 
relação a sua capacidade estrutural, pois eles devem passar pelos mesmos processos 
de testes e aprovações que qualquer outro tipo de peça no meio aeronáutico. 
 
 
38 
 
 Figura 13 - A demonstração de um material composto 
 
 Fonte: CAIRNS, 2009. Adaptado e traduzido pelo autor, 2019. 
 
Um exemplo de compósitos é o alumínio, separado de outros materiais na 
indústria é conhecido pela sua baixa resistência, também por apresentar grande 
flexibilidade, o que não é interessante para indústria aeronáutica, principalmente na 
produção de estruturas. Porém, quando são adicionados outros metais, essa 
característica se torna diferente, se tornando interessante para a área. Leite (2014) cita 
um belo exemplo: as ligas de alumínio utilizadas na indústria aeronáutica para confecção 
de motores, por possuir uma excelente resistência a altas temperaturas, sua composição 
é dada por cobre, magnésio, manganês, silício, níquel e ferro nas seguinte porcentagens: 
4% de cobre; 1-2% de níquel; 0,5% de magnésio; 0,5% de manganês; 0,3% de silício e 
0,2% de ferro, sendo o restante da sua composição alumínio. 
A aeronave Diamant HBV foi a primeira aeronave produzida inteiramente em fibra 
de vidro a receber certificação de aeronave de categoria normal pela Federal Aviation 
Administration (FAA) em 1965, sendo uma aeronave leve e de pequeno porte. A partir 
de 2005, de acordo com a FAA, houve um aumento significativo do número de aeronaves 
fabricadas utilizando materiais compostos em suas estruturas, ultrapassando os 35%. É 
possível observar que o novo material tomou lugar de muitos outros até em aeronaves 
de grande porte, como Airbus A350XWB representado na figura 14, composto por 53% 
de material compósito e o Boeing 787 Dreamliner que segundo Leite (2014), fez seu 
primeiro voo utilizando 100% de materiais compósitos nas suas superfícies 
aerodinâmicas. 
39 
 
 
 
 Figura 14 - Fuselagem do A350 XWB, construída em materiais compósitos 
 
 Fonte: MARSH, 2010. 
 
No âmbito dos métodos de produção de aeronaves e a utilização de novos 
materiais para manufatura percebe-se que desde a primeira revolução industrial, inserida 
no contexto aeronáutico, grande parte da produção de aviões foi diretamente afetada, 
uma vez que todo o processo de transformação e adaptação das fabricantes durante a 
guerra ocorreu conforme a necessidade de suprir as demandas de baixo custo e rapidez 
de produção. Com essas demandas, a criação de novos materiais e a busca de novos 
métodos de produção, continua em crescimento de forma em que possa ser observado 
a abertura de possibilidade de métodos de conclusão de projetos e a gradativa 
substituição do homem pelas máquinas no meio de produção visando redução no custo 
de mão-de-obra, que está inserido na indústria 4.0. 
 
40 
 
4. A TECNOLOGIA DE IMPRESSÃO 3D 
O surgimento da tecnologia de impressão 3D teve início no Japão durante a 
década de 80, em que foi publicado o relato da primeira impressão de um modelo sólido 
por Hideo Kodama. Segundo Santos (2016), o Hideo Kodama não chegou a conclusão 
do processo de patenteamento iniciado em maio de 1980, expirando o mesmo um ano 
após a sua aplicação, alegando falta de fundos. 
Anos se passaram e no ano de 1983, Charles Chuck Hull criou um equipamento 
que realizava um processo de estereolitografia, método em que o material é depositado 
camada por camada, criando assim dimensões na impressão. Como destacado por 
Reveilleau (2018), Chuck era um norte americano que trabalhava desenvolvendo 
lâmpadas para a consolidação de resinas com a utilização de luz ultravioleta para 
adicionar camadas plásticas. Esse processo demorava bastante tempo para ser 
realizado, o que fez com que Chuck desenvolvesse algo que pudesse acelerar esse 
processo, estudando a possibilidade de obter objetos tridimensionais utilizando essa 
técnica de depósito de material em camadas e depois passar por um processo de cura 
com incidência de luz. Após diversos testes, Chuck confeccionou uma máquina em que 
era constituída por principalmente uma bandeja com um produto fotopolímero, que é um 
líquido que se solidifica quando há incidência de luz ultravioleta sobre ele. Então quando 
a luz é incidida, o materialse solidifica sobre uma plataforma móvel, que se movimenta 
milímetros para baixo, produzindo uma camada sólida, e de camada em camada, o 
produto final é consolidado, e então a plataforma se eleva para que todo o líquido se 
escorra, separando assim o líquido da peça fabricada. 
Aproximadamente dois anos depois da criação da impressora, Hull fundou sua 
própria empresa chamada 3D Systems, em busca de novos consumidores que 
pudessem adotar a impressora 3D em diversos setores. Em 1987, a 3D systems 
desenvolve a primeira impressora 3D para fins comerciais, sob o nome de SLA-1 e em 
1988 a empresa disponibiliza para o mercado a impressora SLA-250, conforme ilustrada 
na figura 15. 
41 
 
 Figura 15 - Impressora SLA-250 
 
Fonte: SOUZA, 2014. 
 
Como apontado por Lou e Grosvenor (2012), em 1986 Carl Deckard investigador 
da universidade do Texas, nos Estados Unidos da América, iniciaram o processo de 
patenteamento da tecnologia de impressão criada por ele chamada Selective Laser 
Sintering (SLS) que utilizada por exemplo na área da fabricação de calçados. 
Outra data importante para o desenvolvimento da tecnologia de impressão 
tridimensional foi o ano de 1989, onde que nos Estados Unidos da América, o cofundador 
da empresa Stratasys, Scott Crump, iniciou o processo de patenteamento de um novo 
processo de impressão 3D, denominado de Fused Deposition Modeling (FDM), abordado 
no subcapítulo 4.2. 
No ano de 1989, o processo de impressão denominado Direct Metal Laser 
Sintering (DMLS) foi desenvolvido pelo fundador da empresa Electro Optical Systems na 
Alemanha, por Hans Langer, processo que possibilita a impressão 3D utilizar diversas 
matéria-primas com diferentes tipos de metais e ligas metálicas. 
Após este cenário de adaptações da impressão 3D, em 2005 a empresa RepRap 
iniciou os desenvolvimentos com o objetivo de desenvolver a primeira impressora 3D 
capaz de replicar e que após esse feito, a empresa disponibilizou o código fonte 
gratuitamente para que esta tecnologia chegasse em qualquer lugar do mundo. É 
42 
 
possível observar todos estes pontos citados acima de forma sucinta no cronograma 
evolutivo da tecnologia 3D na figura 16. 
 Figura 16 - Cronograma evolutivo da tecnologia de impressão 3D 
 
 Fonte: SANTOS, 2016. 
 
Com o passar do tempo, a tecnologia de prototipagem se expandiu juntamente 
com as inovações tecnológicas, de forma a atingir diversos setores, sendo os principais, 
na indústria automobilística, médica e aeronáutica, como destacados na figura 17. 
 
 Figura 17 - Atuação Impressão 3D 
 
 Fonte: Elaborado pelos autores, 2019. 
43 
 
 
As empresas General Motors e Mercedes Benz, como cita Reveilleau (2018), 
implementaram a tecnologia e mostraram a sua grande eficiência na produção. Dessa 
forma, outro setor que utiliza a tecnologia é a indústria de equipamentos ligados a área 
da saúde, permitindo que possa ser produzidas ferramentas utilizadas em ambiente 
cirúrgico, equipamentos de primeiros-socorros e o mais surpreendente, órgãos em 
escalas menores de tamanho e de diferentes representações, para que seja possível a 
visualização do órgão estudado em três dimensões, em cursos e ensaios cirúrgicos com 
a produção de maquetes para simulação da operação que será realizada, representadas 
na figura 18. 
 
 Figura 18 - Modelo de um rim impresso em 3D 
 
Legenda: Rim impresso em 3D com tumor em azul e vasos sanguíneos em rosa e roxo. Tais 
modelos estão sendo usados por cirurgiões para ensaiar seu plano cirúrgico. 
Fonte: 3D TIME, 2019. 
 
Ainda na indústria médica, a impressão 3D tem sido utilizada também no meio 
odontológico, capaz de produzir de forma rápida e personalizada próteses dentárias e 
aparelhos para tratamentos e correções da arcada dentária, o qual pode variar de pessoa 
para pessoa, permitindo apenas um escaneamento facial, e detalhamento tridimensional 
para depois ser produzido o molde para impressão. 
44 
 
Posteriormente, foram realizados estudos em que a impressão 3D pudesse ser 
inserida em equipamentos para pessoas portadoras de deficiência física, podendo assim 
ser construídas próteses de alta resistência estrutural e com um peso menor em relação 
próteses feitas por outros métodos, assim pessoas que não possuem membros inferiores 
por exemplo, podem utilizar próteses de alto conforto por serem constituídas por 
materiais leves, e que podem oferecer resistência ao impacto causado por exemplo em 
um exercício realizado em uma pista de maratona. 
Um setor que impressão 3D tem ganhado espaço de maneira rápida é a indústria 
alimentícia, a tecnologia de estereolitografia é utilizada para a composição de pratos 
complexos de chefes com formatos especiais, que somente a impressão 3D pode 
proporcionar, como a confecção massas com formatos complicados de serem feitas 
manualmente, de acordo com Santos (2016, p.22) “Num cenário futuro poderemos vir a 
assistir à elaboração de receitas mais complexas com os mais diversos ingredientes nas 
cozinhas de qualquer pessoa”. Essa tecnologia na culinária está trazendo 
sustentabilidade para a área, com o desperdícios de alimentos sendo reduzido cada vez 
mais, um exemplo de sustentabilidade é nova forma de fazer suco de laranja, uma 
máquina dividida em dois módulos, um responsável por fazer o suco e o outro é 
responsável por criar copos orgânicos através de uma impressora 3D que utiliza como 
matéria-prima o que seria descartado (casca da laranja e o bagaço), esta máquina 
ilustrada na figura 19, foi criada pelo inventor italiano Carlo Ratti e apresentada em 2019 
em Milão. De acordo com a reportagem da Época Negócios (2019) “A ideia é reunir o 
conceito de economia circular com sustentabilidade”. 
 
45 
 
 Figura 19 - Máquina capaz de produzir suco de laranja e utiliza a impressão 
3D para a fabricação de copos biodegradáveis 
 
Fonte: ÉPOCA, 2019. 
 
 A impressão 3D ajudando também nas reduções de custo e na economia de 
tempo de produção de moldes para fundição de peças de acordo com Stratasys (2015) 
a utilização da impressora 3D reduziu o tempo de prototipagem em até 69% em relação 
aos métodos tradicionais, como a usinagem CNC explicada no capítulo 3.1. 
 No setor automobilístico a impressão 3D é utilizada para a produção de peças, 
reduzindo os custos de produção dos produtos e conseguindo entregar projetos com 
detalhes estéticos que os modos tradicionais não seriam capazes. 
Provavelmente, não há indústria no planeta que gaste mais tempo e dinheiro 
desenvolvendo protótipos repetidamente até que tudo esteja certo do que a 
indústria automotiva. Portanto, não deveria surpreender que eles cobiçam 
tecnologia que torna a prototipagem mais rápida e barata. (GRUNEWALD, 
2015). 
 
Vale destacar também, que assim como o setor automobilístico é necessário uma 
série de testes em protótipos, no setor aeronáutico é necessário testes avançados como 
a utilização de túneis de vento para o estudo da aerodinâmica de peças e componentes. 
Dessa forma a impressão 3D permite a fabricação desses protótipos em um tempo 
reduzido com a utilização de materiais de menor preço, o que torna a fase de testes mais 
barata. 
No quadro 1 encontra-se de acordo com Santos (2016) as aplicações atuais e as 
prováveis aplicações da impressão 3D em cada área da indústria. 
46 
 
Quadro 1 - Aplicações atuais e potenciais da Impressão 3D 
Indústria Aplicações Atuais Aplicações Futuras 
Saúde Aparelhos Auditivos. 
Impressão de próteses. 
Instrumentos médicos. 
Próteses dentárias. 
Prototipagem. 
Impressão de maquetes para 
ensaios cirúrgicos. 
 
Produção de tecidos e 
órgãos funcionais para 
transplante. 
Alimentar Impressão de comidas de 
design complexo para 
produção manual. 
Preparo completo da receita 
sem necessidade dos chefs. 
Moldes 
 
Moldes para protótipos. 
 
Moldes para pequenoslotes 
de peças. 
 
Eletrônica de Consumo 
 
Prototipagem. 
Produção de partes 
funcionais. 
 
Produção de objetos com 
circuitos eletrônicos 
embebidos. 
 
Automóvel 
 
Prototipagem rápida. 
Desenvolvimento de 
ferramentas personalizadas. 
Produção de partes 
funcionais. 
 
Impressão de peças 
automóveis sobresselentes. 
 
Aeroespacial 
 
Prototipagem. 
Produção de partes 
funcionais em baixo volume. 
 
Produção de asas, motores e 
veículos aéreos não 
tripulados. 
 
Fonte: SANTOS, 2016. Adaptado de Santos, 2019. 
 
47 
 
4.1 Materiais para a execução e impressão 3D 
Para impressão tridimensional existem vários tipos de materiais, esses por sua 
vez, podem variar de acordo com o método de impressão utilizado para a produção de 
um componente. Dentre estes modos de impressão podem ser usadas matérias-primas 
de diferentes origens. Existe matéria-prima no estado sólido, que apresentam 
características diferentes e em formato de pó este que tem vasta utilização combinado 
com impressoras SLS, onde o pó é fundido por um laser. Ainda no estado sólido é 
possível encontrar materiais no formato de um filamento, este por sua vez tem diversos 
matérias que utilizam esse modo, desde filamentos plásticos, compostos por resinas 
plásticas, até materiais que são alimentos como o chocolate, utilizando para impressão 
diferentes técnicas, como o FDM, em que o filamento vai sendo depositado camada por 
camada, assim formando o produto. 
No mundo da prototipagem tridimensional, também é possível encontrar matérias-
primas no estado líquido. Um tipo de impressão que utiliza esta matéria-prima, são as 
impressoras SLA, onde um laser é responsável por realizar a fusão do material 
solidificando a peça que está sendo produzida. Podem ser encontrados diversos 
materiais líquidos para impressão, um exemplo são resinas plásticas. 
A tecnologia de impressão tridimensional permite trabalhar com diversos materiais 
e métodos, para melhor suprir a necessidade de seu uso. Diante de uma vasta 
possibilidade de escolha de material para impressão 3D, estes materiais são comumente 
conhecidos como filamentos no universo da prototipagem rápida tridimensional, e podem 
ser divididos em categorias, materiais metálicos, plásticos e fundição metálica. Para 
atender a cada projeto específico um material é escolhido, para cada uso do produto final 
o material é selecionado para seu projeto. 
Dentre os materiais utilizados na impressão 3D o plástico é um material de grande 
importância pela grande variedade de opções e gama de utilização, dentre estes 
materiais podem ser destacados o Acrilonitrila Butadieno Estireno (ABS), Poliácido 
Láctico (PLA) e PETG. O ABS, se destaca por ser derivado do petróleo e apresenta boa 
resistência mecânica e térmica, ele é muito utilizados para a produção de protótipos 
industriais podendo suportar temperaturas de até 85ºC sem sofrer alterações em suas 
características, outro benefício do ABS é sua facilidade de acabamento, ele é indicado 
para produções que não requerem grandes níveis de detalhes. Seu uso não é indicado 
para contato intenso com a pele, pois por ser derivado do petróleo pode causar irritação. 
48 
 
Outro material que tem grande destaque é o PLA, por ser um filamento com 
características biodegradáveis e pela sua origem vegetal, suas principais fontes vegetais 
são derivadas do amido de batata e milho, da cana-de-açúcar e raízes de tapioca. Por 
se tratar de fontes vegetais, durante seu processo de prototipagem não são emitidos 
gases tóxicos. Um dos aspectos negativos do PLA é que ele não suportar grandes 
variações de temperaturas, principalmente as altas, pois ele sofrer deformações acima 
de 60ºC e não é aconselhado seu uso exposto ao sol pois longas exposições também 
causam deformações permanentes. 
O PETG é o Polietileno Tereftalato (PET) modificado acrescentando glicol na sua 
formulação, por esse motivo ele é considerado um material nobre na prototipagem, tendo 
características importante como alta resistência mecânica, química e à altas 
temperaturas. Devido a suas propriedades ele não apresenta restrições de temperatura 
no momento da impressão e após também, assim aumentando a sua possibilidade de 
uso. 
Outro material que tem grande destaque na impressão tridimensional são os 
metais, por apresentarem características estruturais que só são possíveis com ele, como 
resistência estrutural e aceitar grandes variações de temperatura. Eles trazem muitas 
semelhanças entre eles. Dentre todos os metais, três deles se destacam, o aço 
inoxidável, alumínio, ligas de cobalto e o titânio. O aço inoxidável foi um dos primeiros a 
ser introduzido no processo de impressão tridimensional, por ter propriedades mecânicas 
que garantem grande resistência à corrosão, está inserido em várias áreas de 
prototipagem, mas tem um vasto uso na indústria aeroespacial por sua confiabilidade. 
O alumínio possui grande variedade de composições, há diversas ligas dele que 
são usadas na impressão tridimensional, uma liga que merece destaque é a AlSi10Mg 
está sendo usada para a produção de objetos geometricamente complexos, com o uso 
de linhas fina por exemplo. Outra grande de atuação deste metal é produção de peças 
que necessitam de baixo peso e tem propriedades térmicas que devem ser adequadas 
ao seu uso não suportando grandes variações. Ele lida bem com objetos que vão ser 
sujeitos a pressões elevadas. 
Ligas de cobalto-cromo são de grande importância sendo amplamente utilizadas 
na indústria médica, para diferentes tarefas, como na criação de próteses e coroas 
odontológicas. Por serem capazes de suportar desgaste, resistência ao calor e serem 
biocompatíveis. O cobalto-cromo também tem importância na fabricação de turbinas, por 
manter suas propriedades em altas temperaturas. 
49 
 
Titânio é outro material que une diferentes característica, por possuir tantas é 
utilizado em diversas áreas, ele está presente no campo do automobilismo, da indústria 
aeroespacial, da medicina e química. Algumas das características que ele possui é ter 
grande resistência, ser leve e ser resistente à corrosão. Por essas particularidades ele 
empenha diversos papéis em diferentes áreas, como no campo da medicina onde é 
utilizado na produção de implantes médicos por possui uma alta biocompatibilidade com 
o corpo humana e níveis baixíssimos de impurezas. 
Outro setor que a impressora tridimensional se destaca é na indústria alimentícia, 
utilizando se das impressoras para confecção de pratos com grande riqueza de detalhes, 
complexos de serem produzidos pelas mãos humanas, como esculturas a chocolate 
ilustrada na figura 20, ou doces açucarados com formatos variados. 
 
 Figura 20 - Escultura de chocolate impressa por meio de impressão 
tridimensional. 
 
Fonte: OPENELECTRONICSORG, 2014. 
4.2 Técnicas de prototipagem tridimensional 
Existem diversos processos de impressão 3D, cada um deles específicos para 
cada área e material que será utilizado, processo esses que são: Stereolithography, 
Fused Deposition Modeling, Selective Laser Sintering, Selective Laser Melting. 
 
50 
 
 
● Stereolithography (SLA) 
Este foi o primeiro processo de prototipagem rápida, introduzido no ano 
de 1988 por Charles Hull. Este processo consiste na aplicação de um laser 
sobre uma resina líquida que fica presente em um reservatório, de forma que 
a resina passe do estado líquido para o estado sólido após ser exposta pelo 
raio ultravioleta, emitido pelo laser. A plataforma que se encontra dentro do 
reservatório onde está sendo feita a impressão baixa o suficiente, de forma 
que permita a construção camada por camada. Na Figura 21 pode-se 
observar de forma ilustrativa o processo SLA. 
 
 Figura 21 - Ilustração do processo SLA 
 
 Fonte: PRINTSPACE 3D, 2019. 
51 
 
● Fused Deposition Modeling (FDM) 
O processo de modelagem de deposição fundida