Impressão 3D: saiba como ela é aplicada na indústria 4.0

A transformação digital e a Indústria 4.0 são dois dos assuntos mais debatidos no ambiente empresarial. Nesse sentido, algumas tecnologias despontam como os pilares desses conceitos — e a impressão 3D é uma das mais promissoras. Sua utilização já se tornou realidade e os benefícios são diversos. Mas, afinal, de que forma podemos utilizar a impressão 3D na Indústria 4.0?

Criamos este conteúdo especial para esclarecer o conceito e explicar seus impactos no mercado brasileiro. Falaremos aqui sobre o que exatamente significa imprimir em 3D — processo também conhecido como manufatura aditiva. Para complementar, mostraremos suas aplicações no novo modelo produtivo que a indústria tende a assumir. Para finalizar, pontuaremos alguns reflexos que já podemos notar no setor de compras. Então, vamos lá!

O conceito de impressão 3D

A chamada manufatura aditiva, como o nome sugere, é um processo de criação de objetos ou peças por meio da adição de um determinado material, de acordo com um projeto. Na prática, isso significa ir além do conceito tradicional de impressão, que é 2D. Nesse modelo, a camada impressa tem como função representar algo; já a impressão 3D, por sua vez, define a forma física do objeto.

Assim, mais do que depositar uma camada que tinge, protege ou mesmo carrega uma mensagem simbólica — como um texto ou imagem —, o material depositado compõe a estrutura do objeto em questão. Para isso, cada tipo de impressora 3D adota uma técnica diferente.

Seu funcionamento depende do material que ela manipula (polímeros ou plásticos em geral, metais, espuma etc.), assim como o objetivo que se almeja alcançar. Uma impressão 3D de polimerização, por exemplo, ocorre por meio de uma combinação muito criativa: um material é depositado em uma cuba para ser solidificado pela exposição a um feixe de luz (laser).

Já a laminação de chapas envolve a superposição de um grande número de camadas finas de uma mesma substância (plástico ou metal, por exemplo), unidas com uma cola especial. O acabamento é feito com um laser que corta as bordas conforme o projeto.

Outros exemplos de método para o uso da impressão 3D na Indústria 4.0 são:

• Material Jetting;
• Extrusão de Materiais;
• Powder Bed Fusion;
• Binder Jetting;
• Direct Energy Deposition.

Tendo em mente como a tecnologia funciona, é interessante conhecer também o panorama atual do mercado brasileiro.

A impressão 3D no Brasil

O uso dessa tecnologia cresce em ritmo acelerado em países com grande potencial na área industrial como Estados Unidos, Reino Unido e Países Baixos. No Brasil, alguns setores começam a se movimentar — sobretudo o automotivo. Nele, a impressão 3D representa um método mais avançado de prototipagem e criação de peças.

Para se ter uma ideia, a principal revendedora de impressoras 3D no país, a 3D Criar, apresenta um crescimento de em média 80% ao ano desde sua fundação em 2014. Setores como o da indústria médica estão entre os mais interessados, graças ao potencial desse método de impressão para a criação de próteses personalizadas, em larga escala e com baixo custo.

A ortodontia também vem sendo diretamente beneficiada. A tendência é que cada vez mais dentistas tenham à disposição próteses dentárias impressas sob demanda. Na prática, as atividades fabris como um todo devem ser fortemente impactadas.

Não é à toa que a impressão 3D é um dos pilares da Indústria 4.0, sendo responsável por muitos de seus benefícios. No Brasil, onde a adoção ainda está em fase inicial, quem investe tende a conquistar rapidamente um diferencial competitivo frente à concorrência. 

As 6 principais aplicações da impressão 3D na Indústria 4.0

Na Indústria 4.0, por sua vez, a impressão 3D tem aplicações bastante diversas. Conheça as principais, a seguir:

1. Processos de produção

O uso mais simplificado da impressão 3D é a base do processo de produção mais simples, em que o item é composto inteiramente do mesmo material. Uma série de produtos pode ser 100% fabricada nesse processo: canecas, abridores, travas de porta, luminárias etc. Trata-se de um nicho muito lucrativo tanto para pequenos quanto para grandes fabricantes de itens.

2. Confecção de peças

A compra de peças de reposição, ou mesmo para montagem, é parte essencial do processo industrial. Com a impressão 3D, no entanto, uma empresa pode otimizar essa atividade, tornando-a mais rápida e econômica.

Em vez de comprar peças de terceiros, ela pode fabricar internamente, sem a necessidade de uma linha de produção diversificada. Com um único equipamento, uma infinidade de projetos pode ser executada.

3. Prototipagem

Como já é feito no setor automotivo, a prototipagem por meio da impressão 3D é uma das aplicações mais comuns do método. A vantagem é poder criar os protótipos de peças e sistemas com muito mais rapidez, agilizando os testes que levam ao desenvolvimento de modelos mais eficientes.

4. Ferramentas

A produção de ferramentas também costuma ser feita por meio de compras. Com uma impressora 3D à disposição, no entanto, isso pode ser feito internamente. Diversos processos de manutenção e montagem exigem esse tipo de instrumento e, consequentemente, os resultados financeiros e produtivos são muito interessantes.

5. Iterações

A impressão 3D também se torna uma ferramenta competitiva, conforme ela possibilita a prototipagem mais ágil. Com diversos modelos de um mesmo item, é possível realizar testes em ampla escala com custo menor, acelerando o desenvolvimento de novos produtos para se destacar frente à concorrência. Estamos falando de uma estratégia que impulsiona a inovação na empresa.

6. Personalização

Os pequenos fabricantes de itens personalizados também alcançam um patamar de eficiência muito mais alto com a impressão 3D. Na prática, é possível atuar de forma cada vez mais próxima do cliente, levantando suas demandas antes de dar início à produção. O varejo de itens colecionáveis é um bom exemplo disso.

Os impactos no setor de compras

Um dos reflexos da adoção dessa tecnologia é a redução da necessidade de compras de grandes malotes. Os fornecedores de peças e ferramentas básicas, por exemplo, tendem a se tornar menos essenciais para a empresa. No estágio mais avançado da Indústria 4.0, a própria ferramentaria pode criar aquilo que precisa para cada serviço, sobretudo para a manutenção.

Isso não significa, entretanto, que a empresa deva necessariamente investir na formação de uma equipe especializada em projetos e impressão 3D. A contratação de um serviço personalizado em impressão 3D pode ser uma alternativa. Tudo vai depender do objetivo específico e o tamanho da demanda de cada organização.

Ainda assim, o investimento pode ser o início de uma revolução nos processos industriais. Cada vez mais, o setor de compras pode focar seu planejamento na compra de matéria-prima e substâncias específicas para as impressoras, em vez de gastar valores mais altos com peças e ferramentas já manufaturadas.

Na prática, o negócio expande sua atuação, alcançando etapas que eram anteriores às atividades industriais e que agora estão integradas a elas. Em outras palavras, a indústria se aproxima cada vez mais de uma operação independente de outras empresas, transformando a matéria-prima em um produto pronto para ser entregue ao consumidor final — é o que chamamos de indústria de transformação. 

Como você pôde ver, estamos diante de um momento de mudanças significativas no mercado. O uso da impressão 3D na Indústria 4.0 é uma tendência que já está se transformando em realidade — e quem sair na frente, inovando nesse quesito, tende a conquistar um espaço cada vez maior no mercado!

Gostou do artigo? Então se inscreva na nossa newsletter e receba mais conteúdos de qualidade como este!