Susana C. F. Fernandes Docente na Licenciatura de Design Industrial no Instituto Politécnico do Cávado e do Ave – IPCA Coordenadora do CTeSP de Design e Inovação Industrial do Instituto Politécnico da Maia – IPMAIA
A indústria automóvel está entre os maiores utilizadores de impressoras 3D.
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NOTA TÉCNICA
Design e inovação com recurso à impressão 3D na indústria automóvel
Desde o surgimento das tecnologias de impressão 3D e respetivos desenvolvimentos, que a gama de aplicações nesta indústria não tem parado de crescer. A Ford, por exemplo, comprou a sua primeira impressora 3D em 1988, e em 2015 imprimia a sua peça número 500 000, precisamente a tampa de cobertura do motor do novo Ford Mustang (v. 2017). Em geral, a indústria automóvel começou por utilizar a impressão 3D como ferramenta de prototipagem rápida para validação e teste das diferentes etapas do processo de Design e de Engenharia. Os fabricantes utilizam-nas, sobretudo, na construção de protótipos iniciais, como peças e acessórios do interior e do exterior do automóvel, permitindo discutir e partilhar conhecimentos (sobre forma, função e requisitos de montagem) entre as equipas de projeto e os fornecedores. Porém, as tecnologias de impressão evoluíram sobretudo nos materiais e acabamentos, tornando-se um recurso recorrente e importante na produção de
peças de pequena série. Por exemplo, o superdesportivo da Bugatti, o modelo Veryron, desenhado e desenvolvido na Alemanha pelo Grupo Volkswagen, e fabricado (em Molsheim, na França) pela Bugatti Automobiles S.A.S., apresenta um Dashboard obtido com recurso a impressoras 3D. Como cada automóvel é personalizável no design, “feito à medida do cliente”, o Veyron tem um painel exclusivo, obtido através desta tecnologia. Um outro campo de aplicação é o mercado dos automóveis exclusivos ou do segmento de luxo, como a Bentley ou a Ferrari. Estas recorrem à tecnologia de impressão 3D para personalização e individualização dos automóveis. Inclusivamente existem clientes que procuram o desenho dos próprios automóveis junto de empresas como Pininfarina & Guigaro para, em seguida, levá-los para fabricação junto da Ferrari. No mercado dos automóveis clássicos, há vários anos que é comum a replicação de peças únicas por digitalização e impressão 3D.
Muitos construtores automóveis (como é exemplo a Ford) estão otimistas de que a impressão 3D pode ganhar uma forte posição no mercado futuro de reposição de peças. Mas a impressão 3D não está limitada às partes interiores e de acabamento dos automóveis. Na Fórmula 1, por exemplo, faz-se um uso extensivo da impressão 3D para a prototipagem de partes técnicas do carro, como são exemplo as caixas de velocidades. Outros desportos motorizados recorrem a impressoras 3D para o fabrico de coletores de escape, fusos, válvulas, comandos de válvulas, tubagens, encanamentos, entradas de ar, tampas, painéis de instrumentos, entre muitos outros componentes. Se recuarmos algumas décadas, constatamos que a indústria automóvel demorava meses a fabricar um único protótipo, com os elevados custos associados. Hoje em dia conseguem-no, de um dia para o outro, e com custos mais reduzidos. Por conseguinte, estamos efetivamente perante uma mudança de paradigma e revolução na indústria automóvel. As impressoras 3D, disponíveis no mercado, tendem a ser mais rápidas, mais económicas e incrivelmente mais precisas. Também a diversidade de materiais, com diferentes caraterísticas e cores disponíveis, tem potenciado a ampliação da gama de aplicações. A tecnologia de impressão 3D mudou radicalmente a forma como a indústria automóvel projeta e desenvolve os novos veículos. Os designers podem ser mais criativos e os engenheiros mais flexíveis no desenvolvimento e no teste de soluções e, para o cliente, isso pode traduzir-se em novos modelos automóveis, capazes de incorporar os mais recentes conceitos de Design & Tecnologia. As possibilidades de flexibilidade no design são muito vastas com a impressão 3D. Desta forma, os fabricantes auto podem desenvolver algumas caraterísticas
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materiais, que deverão ser melhorados e aplicados de forma mais sustentável para que possam ser reduzidos excedentes e/ou reciclados de modo mais eficiente. Outra vertente de investigação é o desenvolvimento de futuras resinas de impressão 3D capazes de suportar cargas maiores, altas temperaturas e vibrações severas associadas ao teste de veículos, para com isso se progredir para a desejada produção de larga escala. Embora a indústria automóvel esteja, em geral, longe de amplas utilizações da impressão 3D para componentes de uso final (dadas as barreiras legais como a garantia, a certificação e a homologação de certos componentes de veículos) os primeiros modelos projetados sob este novo conceito e modo de fabricação estão já em experimentação, e são uma realidade inegável. As expetativas da indústria, relativamente aos recém-formados e profissionais mudaram. A necessidade de atualização tecnológica permanente, bem como de rápida resposta às expetativas e necessidades dos clientes constituem, agora, novos desafios para aqueles que fazem parte desta “nova revolução industrial”. Para se ter sucesso no mundo de hoje, em permanente desenvolvimento, mais complexo e exigente, são esperadas novas habilidades profissionais que vão além das capacidades analíticas. Assim, os profissionais devem ser hábeis, criativos e focados em soluções com uma sólida base de conhecimentos técnicos, capazes de trabalhar em contextos multidisciplinares. As impressoras 3D começaram a ser introduzidas nas escolas, contribuindo
para um importante desenvolvimento das capacidades artísticas, técnicas, de pensamento e de capacidade relacional, nos estudantes. Muitas escolas começam a utilizar as impressoras 3D como recurso colaborativo no ensino / aprendizagem. O CENFIM, centro de formação dedicado ao setor metalúrgico e metalomecânico, já incorporou, por exemplo, na sua formação o recurso à impressão 3D.
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