Projeto de pesquisa

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA 
SETOR DE ENGENHARIA CIVIL 
 
 
Madeleine Corrêa Oliveira - 20019221 
Maria Eduarda Martins - 20010321 
Maria Eduarda Valério Pauliki - 20019521 
Mariana Capriglioni Cancian - 20019921 
Silvielly Cristina Ribeiro - 20021421 
 
 
 
 
 
A IMPORTÂNCIA E OS DESAFIOS DA IMPRESSÃO 3D NA ÁREA DA 
ENGENHARIA CIVIL. 
 
 
 
 
 
 
Projeto de pesquisa apresentado à 
disciplina de Introdução à Engenharia 
Civil, como requisito para obtenção de 
 nota bimestral. 
 Orientador: Prof. Dr. Guilherme 
Araujo Vuitik. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PONTA GROSSA 
2020 
 
SUMÁRIO 
 
1. Resumo………………………………………………………………………………1 
2. Introdução……………………………………………………………………………1 
2.1 Apresentação da impressora 
2.2 ​Tipos de impressão 3D 
2.3 Histórico de utilização da impressora na engenharia civil. 
2.4 Benefícios da utilização 
2.5 Desafios 
3. Objetivo………………………………………………………………………………5 
4. Metodologia………………………………………………………………………….5 
5. Conclusões…………………………………………………………………………..5 
6. Referências………………………………………………………………………….6 
 
 
1. RESUMO 
 
A tecnologia de impressão 3D teve sua primeira aparição no final da década 
de 80 a partir da prototipagem rápida, uma técnica mais veloz de produção 
industrial. Tal tecnologia possui inúmeras vertentes, podendo resultar em peças 
específicas ou até mesmo casas inteiras. 
A impressão pode ser usada tanto para a execução de habitações 
padronizadas, como por exemplo em complexos para famílias de baixa renda, 
quanto para construções de arquitetura complexa e elaborada. 
Com o mercado da Construção Civil cada vez mais exigente por entrega de 
obras rápidas, limpas e econômicas, a utilização da impressora 3D será uma 
tendência crescente, o que motivará uma participação mais efetiva das empresas 
nesse ramo e dos que estão vinculados a ela. 
A mudança dos métodos tradicionais para essa nova tecnologia será um 
desafio. Entretanto, com a implantação de cursos e capacitação na área, a 
construção 3D terá um grande potencial para prosperar. Além disso, com o aumento 
da concorrência e da inovação tecnológica, a inclinação será a redução dos custos 
agregado ao produto, causando um acesso maior para a sociedade. 
 
2. INTRODUÇÃO 
 
2.1 Apresentação da impressora 
 
A tecnologia de impressão 3D teve sua primeira aparição no final da década 
de 80 a partir da prototipagem rápida, uma técnica mais veloz de produção 
industrial. As expectativas incluem a substituição das fábricas e dos meios de 
produção por essa alternativa prática e inteligente. 
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Tal tecnologia possui inúmeras vertentes, podendo resultar em peças 
específicas ou até mesmo casas inteiras. Na construção civil, até então, a 
impressão 3D tem sido utilizada em protótipos físicos e construções. No Brasil, 
maquetes estão sendo feitas com o intuito de crescer na tecnologia e, 
posteriormente, fabricar protótipos de teste. 
2.2 Tipos de impressão 3D 
Com o avanço da tecnologia surgiram diferentes técnicas de impressão 3D, 
variando seus materiais, qualidade de acabamento e custo. Sendo assim, cada 
impressora tem uma área em que desempenha melhor sua função. 
Dentre os tipos se destacam: a Fabricação com filamento fundido (onde é 
fundido um filamento de plástico); Estereolitografia (o qual utiliza laser em resina); 
Sinterização Seletiva a Laser (o laser funde as partículas de pó, podendo criar 
diferentes tipos como nylon); Sinterização Direta de Metal a Laser, (o laser também 
é utilizado para fundir, mas nesse utiliza-se metais como matéria-prima) e o Polyjet 
(utiliza-se um fotopolímero líquido, semelhante à um jato de tinta). 
2.3 A utilização da impressora na engenharia civil. 
A impressão 3D surgiu inicialmente com o objetivo de agilizar a prototipagem 
de produtos desenvolvidos em escala industrial. Porém, foi só depois dos anos 2000 
que a prática ganhou força. A partir de então, a chamada fabricação aditiva 
tornou-se viável para diversas aplicações seja em design de produtos, ferramentas, 
componentes, eletrônicos, entre outros. 
A impressão 3D está na lista das tecnologias capazes de revolucionar a 
engenharia civil. Insurgir o modo de ver a construção. Permite, por exemplo, 
montagens 70% mais ágeis, reduzindo significativamente a jornada de trabalho e os 
investimentos financeiros. 
A construção civil tem acompanhado os desenvolvimentos em técnicas de 
impressão 3D e começou a aplicá-los em maior escala. Principalmente a impressão 
de concreto e materiais cimentícios ultimamente tem ganhado muitos interessados 
no campo da arquitetura e construção. 
Existem diversas técnicas de impressão utilizadas na área da construção 
civil, entre as mais difundidas estão: ​Contour Crafting(cc), ​Concrete Printing e 
D-Shape. 
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A técnica ​Contour Crafting(cc)​, foi criada e desenvolvida na University of 
Southern California​, é uma tecnologia de fabricação aditiva que usa o controle de 
computador para formar estruturas através da extrusão de uma liga especial de 
argamassa de cimento. 
A técnica de contour crafting utiliza um sistema pórtico, um bocal, espátula e 
o material de impressão, que é uma mistura especial a base de cimento. 
 
figura 1 - ilustração em 3d da contour crafting, fonte:​ contourcrafting.org 2016 
Outras tecnologias de impressão 3D também têm sido desenvolvidas nos 
últimos anos para acomodar as necessidades da indústria da construção, 
especialmente em impressão de concreto. Como a ​Concrete Printing​, desenvolvida 
por uma equipe de pesquisa na ​Loughborough University. ​Assim como a ​CC, ​possui 
um processo de construção com base em extrusão de argamassa de cimento. 
Entretanto, esta apresenta mais liberdade tridimensional. 
 
figura 2 - impressora Concrete Printing,fonte: sculpteo, 2018. 
Outra tecnologia de impressão existente é a ​D-Shape, desenvolvida por 
Enrico Dini. ​Entretanto esta não utiliza a extrusão de concreto e sim a deposição de 
pó, endurecido através da aplicação local de um material ligante. 
Diversos estudos também buscam melhorar o material utilizada nas 
impressoras, o grupo de pesquisa ​Khoshnevis​ obteve resultados positivos 
utilizando; Cimento CPII - 37%, Areia – 41%, Plastificante - 3%, Água - 19%. 
 
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2.4 Benefícios da utilização 
 
A utilização da impressora 3D promete trazer grandes vantagens no cenário 
da engenharia civil. Permitindo que seja possível projetar maquetes e estruturar 
certas edificações em uma menor parcela de tempo e com maior precisão. A startup 
Apis Cor criou uma impressora 3D capaz de construir uma casa em 24 horas. A 
tecnologia distribui o concreto de camada a camada para construir a base e as 
paredes em casa. Para os profissionais através da impressão 3D, podem planejar 
como será feito o canteiro de obras e testar suas ideias antes de partirem para os 
processos de fábrica. 
Além disso por usar seus materiais em uma totalidade, contribui 
economicamente e ambientalmente evitando o desperdício ​de recursos vitais, como 
água e energia, ​e diminuindo o índice de falhas. Essa tecnologia vem sendo uma 
motivação por ser uma proposta inovadora no campo da engenharia civil, tornando 
a fabricação muito mais prática sendo necessário cada vez menos os 
procedimentos manuais. 
 
 
figura 4 -Casa feita em impressora 3D figura 5 - impressora 3D 
Fonte: Criatives 2016 Fonte: Bayer Jovens 2017 
 
 
2.5 Desafios 
 
Por outro lado,a indústria da construção civil é uma das mais atrasadas do 
ponto de vista tecnológico, a construção ainda depende principalmente da mão de 
obra braçal, como no assentamento de tijolos para fazer uma parede. Segundo 
FARIAS (2013), a construção civil no Brasil ainda utiliza muitas técnicas artesanais 
e com grandes desperdícios. 
O preço ainda é muito caro; exige conhecimentos técnicos, que ainda não 
estão ao alcance de qualquer trabalhador; trabalhos mais elaborados exigem 
impressoras mais complexas; e exige manutenção contínua (limpeza da impressora 
após cada utilização). 
 
 
 
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3. OBJETIVO 
 
O objetivo geral do trabalho é realizar um estudo dos avanços da tecnologia 
de impressão 3D e dos seus desafios na construção civil. 
 Apresenta-se a tecnologia 3D e todo o seu potencial para a mudança na 
indústria em geral. Busca abordar as vantagens competitivas que a tecnologia 
emprega e as motivações em diferentes aplicações e mercados, trata dos avanços 
nas impressoras e as tendências para os próximos anos. 
 Assim como apresentar os desafios encontrados na utilização da impressão 
3D na construção civil, por ser um trabalho elaborado que requer alto custo para 
implementação, e finalmente, apresentar a experiência e a tecnologia da impressora 
3D na engenharia civil. 
 
4. METODOLOGIA 
 
Inicialmente, a metodologia adotada para o trabalho foi colher o máximo de 
informações relevantes sobre a impressora 3D e sobre as novas tecnologias 
empregadas na construção civil. 
Após serem feitas pesquisas e estudos, através de reuniões, acordamos 
quais os pontos a serem abordados no trabalho, assim evidenciando quais os 
maiores desafios encontrados na aplicabilidade da impressão 3D na construção 
civil. Bem como as motivações e como elas irão afetar de forma positiva o mercado 
tecnológico, visto que abrirá mais espaço para pequenas empresas e inventores, 
fato que irá causar mais concorrência e assim aumentar a busca por produtos de 
melhor qualidade. 
 
 
 
5. CONCLUSÕES 
 
Este trabalho teve como objetivo mostrar os avanços e tendências da 
impressão 3D e também a sua aplicação na construção civil. A tecnologia de 
impressão pode revolucionar a indústria como um todo, reduzindo os custos da 
produção individualizada e para a customização. A produção gera poucos resíduos, 
exige menos mão de obra e facilita a criação de protótipos, enquanto que a 
construção civil em sua grande parte ainda é executada por técnicas artesanais, 
tendo em vista o alto volume de produção e rapidez exigida pelo mercado 
atualmente. 
Com o mercado da Construção Civil cada vez mais exigente por entrega de 
obras rápidas, limpas e econômicas, a utilização da impressora 3D será uma 
tendência crescente, o que incentivará uma participação mais efetiva das empresas 
nesse ramo e aos que estão vinculados a ela. Isso acarretará a demanda por mão 
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de obra especializada e, consequentemente, geração de empregos e renda. 
Também haverá o aumento da concorrência, implantação de cursos e capacitação 
na área, fortalecendo assim a economia do país. Além disso, com o aumento da 
concorrência e da inovação tecnológica, a inclinação será a redução dos custos 
agregados ao produto, causando um acesso maior para a sociedade. 
 
 
6.REFERÊNCIAS 
3DLAB. O que é impressão 3D? Conheça a tecnologia de impressoras 3D!. 
Disponível em: https://3dlab.com.br/impressao-3d-o-que-e/. Acesso em: 6 ago. 
2020. 
LWT SISTEMAS . As 5 Grandes vantagens da impressão 3D para revolucionar a 
industria. Disponível em: 
https://www.lwtsistemas.com.br/2016/10/02/vantagens-da-impressao-3d-revoluciona
r/. Acesso em: 5 ago. 2020. 
SIENGE . Impressoras 3D prometem transformar canteiros de obras. Disponível em: 
https://www.sienge.com.br/blog/impressoras-3d-na-construcao-civil/. Acesso em: 6 
ago. 2020. 
INTELIGENCIA CORPORATIVA ROCK CONTENT. Impressão 3D: o que é e quais 
seus tipos e benefícios?. Disponível em: 
https://inteligencia.rockcontent.com/impressao-3d/. Acesso em: 6 ago. 2020. 
VIA. Inovação na construção civil: impressão 3D. Disponível em: 
https://via.ufsc.br/inovacao-na-construcao-civil-impressao-3d/. Acesso em: 6 ago. 
2020. 
GOMES PAIN, Fabiane, REGO SAMPAIO DE ALMEIDA, Márcia. Estudo 
prospectivo sobre a utilização da impressora 3D na área da construção civil. Cad. 
Prospec., Salvador, v. 11, Edição Especial, p.463-474, abr./jun. 2018. Disponível: 
https://portalseer.ufba.br/index.php/nit/article/view/23379/ESTUDO%20PROSPECTI
VO%20SOBRE%20A%20UTILIZA%C3%87%C3%83O%20DA%20IMPRESSORA%
203D%20NA%20%C3%81REA%20DA%20CONSTRU%C3%87%C3%83O%20CIVI
L. Acesso em: 6 ago. 2020. 
 
 
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