Nova impressora 3D promete acelerar manufatura

A Ford Motor Co. está fazendo experimentos com uma nova forma de impressão 3D que, segundo a montadora americana, poderia solucionar uma falha estrutural que vem impedindo o uso generalizado da tecnologia na manufatura.

A capacidade de “imprimir” peças dentro de uma linha de montagem reduziria drasticamente os custos de transporte e logística no setor, já que hoje as montadoras precisam encomendar peças de dezenas de fornecedores no mundo todo. A versão mais usada da tecnologia é, porém, inadequada para a produção em massa porque os objetos são impressos camada a camada, um processo lento que produz minúsculas linhas de menor resistência que podem rachar se submetidas a estresse.

Uma empresa novata financiada pela Google Ventures – o braço de capital de risco da holding Alphabet Inc., dona do Google – está desenvolvendo um método diferente de impressão 3D que alguns fabricantes, como a Ford, acham mais promissor, como mostrou material do The Wall Street Journal, assinada por Loretta Chao, publicada no Valor de 28/04

As impressoras da Carbon3D Inc. projetam continuamente um feixe de luz que passa por uma massa de resina, solidificando- a lentamente sobre uma plataforma que suspende vagarosamente o objeto até que ele esteja totalmente formado. O processo dura uma fração do tempo de outros métodos de impressão e produz itens sólidos mais semelhantes àqueles criados usando moldes convencionais de autopeças, diz Ellen Lee, chefe da divisão de impressão 3D da Ford.

É verdade que a tecnologia da Carbon não deve chegar às fábricas tão cedo. A empresa espera vender centenas de impressoras 3D neste ano, mas seu método ainda é muito caro para ser usado em grande escala. É mais provável que os fabricantes usem essas impressoras na produção de itens de maior margem ou customizados, como peças de aviões e próteses de membros humanos, dizem especialistas.

A Ford está testando peças feitas com as impressoras da Carbon em seus centros de pesquisas para verificar se elas podem passar nos testes de desempenho e justificar o custo, diz Lee. “O grande desafio é que, se estamos fazendo 100 mil veículos e precisamos de tantas peças, pode ser muito caro produzir todas elas”, diz. “Não compete de igual para igual com a modelagem com injeção” de plástico.

Ron Harbour, sócio da consultoria Oliver Wyman, diz que toda a indústria automobilística está pesquisando maneiras de usar a impressão 3D para reduzir os custos altos para a produção de ferramentas. Mas o tempo que demora para imprimir as peças torna o processo ainda mais caro que os métodos tradicionais.

“Se eu preciso de 300 mil [carros], eu gasto X milhões em ferramentas para produzí-los e produzo um por minuto”, diz ele. As impressoras 3D poderiam ajudar a evitar aos altos custos das ferramentas, mas se não conseguirem atingir aquela velocidade, “vai me custar muito mais”.

Ao mesmo tempo, uma variedade maior de materiais precisa ser desenvolvida para emular as propriedades dos plásticos, metais e borracha que compõem as autopeças, acrescenta Lee.

Nos Estados Unidos, um número crescente de empresas já planeja usar a impressão 3D em suas cadeias de suprimento. Uma pesquisa com 900 profissionais de cadeias de suprimento do país divulgada neste mês pelo grupo de logística MHI e a firma de consultoria e auditoria Deloitte mostrou que 14% usam a tecnologia hoje, mas 48% esperam adotá-la dentro dos próximos dez anos. Já a firma de pesquisa Gartner estima que as vendas mundiais de impressoras 3D vão atingir quase US$ 4 bilhões em 2017, comparados a US$ 406 milhões em 2012.

A unidade de pesquisa que Lee dirige na Ford foi criada há dois anos para testar novas tecnologias, na esperança de usar a impressão 3D em projetos mais complexos, que não podem ser feitos por métodos convencionais. Pode levar meses para criar os moldes e ferramentas necessários para fabricar uma peça nova, um processo que pode demorar ainda mais se os engenheiros precisarem fazer mudanças no meio do caminho.

Há outras empresas industriais fazendo experiências com a impressão 3D, também chamada de “fabricação aditiva”. A alemã Siemens AG, por exemplo, afirma que a tecnologia pode ser usada para criar novas geometrias para lâminas de turbinas, aprimorando a refrigeração e aumentando a eficiência.

A General Electric Co., por sua vez, afirma que espera produzir até 200 mil bocais de combustível para sua unidade de aviação por meio da impressão 3D. A empresa americana anunciou que um novo centro de pesquisa em Pittsburgh vai se concentrar no desenvolvimento de aplicações para a tecnologia em todas as áreas do conglomerado.

Os objetos produzidos com as impressoras da Carbon apresentam um desempenho melhor nos testes que outros métodos de impressão porque um item integralmente sólido é mais resistente que outro formado por muitas camadas superpostas, dizem alguns fabricantes.

“O que nos intrigou na máquina da Carbon3D […] é que se você quebrar a peça [impressa] no meio, ela parece uma peça moldada” por injeção de plástico, diz Chip Gear, dono da The Technology House Ltd., que usa várias tecnologias na impressão de peças para clientes industriais. A impressora da Carbon leva 40 minutos para imprimir um objeto que levaria horas para ser produzido por uma máquina que usa o método camada a camada, diz ele.

A Carbon aluga suas impressoras por US$ 40 mil por ano, o que se compara com um preço de venda superior a US$ 100 mil das impressoras 3D de outros tipos, diz Gear. A Carbon afirma que o custo vai diminuir à medida que o volume aumentar.

A cada redução de custo ou aumento na velocidade, ficamos mais perto de usar as impressoras 3D de uma forma economicamente viável, diz Steven DuBuc, consultor de cadeias de suprimento da consultoria AlixPartners LLP. Os custos dos equipamentos e materiais já estão caindo, mas “o aumento da velocidade é provavelmente a coisa mais importante”, diz.

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