As tendências-chave na impressão 3D

O último relatório da GlobalData, intitulado '3D Printing in Oil & Gas - Thematic Research', revela que é esperado que esta tecnologia aumente a penetração no mercado e encontre novos casos de aplicação, com uma maior colaboração entre a indústria e os intervenientes tecnológicos no desenvolvimento de materiais e soluções de impressão 3D mais específicas. De seguida, enumeramos as principais tendências tecnológicas que afetam a indústria da impressão 3D, tal como a GlobalData as identifica.

Existe a aspiração de alterar a terminologia em torno da impressão 3D para ir além da criação de protótipos e pensar em termos de volumes maiores. A interrupção da cadeia de valor significa um pensamento mais amplo, mais em termos de fabrico digital do que de impressão em 3D. Além disso, a ideia mais ampla do fabrico digital de peças proporciona, potencialmente, um sucesso comercial muito maior.

O foco global nas alterações climáticas e no aquecimento global estão a impulsionar um foco maior na sustentabilidade, com base na ideia de criação de uma economia circular em torno da impressão 3D, ao invés de uma economia linear.

Significa manter os materiais em utilização durante um período de tempo mais longo, no seu valor mais elevado disponível. Utilizando mudanças no design – e eliminando etapas desnecessárias –, o peso das peças criadas pode ser reduzido em mais de 93% em alguns casos, o que significa uma redução da pegada de carbono de até 95%.

A entrada de várias empresas químicas, como a BASF, no mercado da impressão 3D está a ajudar a promover a utilização de novos materiais e compostos inovadores. Os materiais atualmente em utilização incluem fibra de vidro e compostos poliméricos à base de diamante, bem como pós plásticos, filamentos plásticos, fotopolímeros, hidrogéis, metais, cerâmicas e biomateriais.

No início de 2019, a T&R Biofab registou uma patente para a sua tecnologia de bioimpressão 3D, para criar pele artificial.

Um gémeo digital proporciona uma visão holística das capacidades de um ativo, ajudando a orquestrar, manipular ou programar determinados aspetos de um dispositivo industrial de Internet.

Na impressão 3D, a análise avançada de um gémeo digital permitirá às organizações fechar o círculo entre um plano de produção digital e o seu desempenho real. Por exemplo, o software MindSphere da Siemens questiona um banco de dados de Internet industrial para retroalimentar a informação sobre o gémeo digital de um processo de fusão multi-jet, o que permite a uma organização resolver problemas que acontecem antes e depois da impressão, com o equipamento, o fluxo de materiais e o desempenho dos trabalhadores.

A impressão 3D tem o potencial de eliminar muitas das limitações do processo de fabrico tradicional. Libertos das restrições de fabrico tradicionais, os designers poderão criar geometrias que atinjam melhor o desempenho desejado e satisfaçam as necessidades dos clientes.

A GE aproveitou esta liberdade para redesenhar o bocal do motor de reação LEAP, com 18 componentes separados, numa única peça. Assim, reduziu-se o peso do produto e aumentou-se o seu desempenho com vias internas complexas.

O processo de impressão 3D está a abrir novas possibilidades noutras áreas científicas. Recentemente, foi criado nos Estados Unidos um modelo impresso em 3D de um saco de ar que imita os pulmões e que apresentava vias respiratórias funcionais capazes de fornecer oxigénio aos vasos sanguíneos circundantes. A abordagem utilizada neste projeto poderia abrir a possibilidade de criação de um novo meio de bioimpressão de órgãos humanos para transplante.

A necessidade de compreender melhor o mundo da automatização industrial e dos materiais está a impulsionar diversas parcerias. A HP, por exemplo, pretende aprender com a experiência em automatização industrial da Siemens e com a especialização em materiais de impressão 3D da BASF. Está também a trabalhar em estreita colaboração com a GKN no mesmo campo dos materiais. Outras alianças incluem a Stratasys com a Solvay, a BASF com a Impossible Objects e a empresa química francesa Arkema com a Carbon.

A Ásia é um mercado de rápido crescimento para a impressão 3D. A empresa de impressão em 3D Materialise está a ajudar as organizações de fabrico em Ulsan, Coreia do Sul, a desenvolver aplicações através de projetos de cocriação. Entretanto, a multinacional alemã Thyssenkrupp argumentou que a indústria da impressão em 3D poderia gerar um valor incremental de 100.000 milhões de dólares em 2025 para a Associação das Nações do Sudeste Asiático (ASEAN).

A impressão 3D já não está limitada à criação de protótipos e é cada vez mais utilizada para o fabrico de peças em larga escala. Esta mudança de paradigma tem vindo a impulsionar o desenvolvimento de novos materiais, não só metálicos, mas também poliméricos.

À medida que as organizações começam a integrar a impressão 3D nas suas opções de produção, surge a necessidade de melhorar a produtividade, o que significa uma maior automatização das tarefas. O software será fundamental para o conseguir e a incorporação da simulação no fluxo de trabalho da impressão 3D pode ajudar a reduzir os elementos de custo, como os consumíveis e o tempo da máquina. A simulação do processo de impressão 3D pode facilitar aos operadores de produção a deteção de possíveis erros antes que a construção seja iniciada.

Este ponto reflete um dos argumentos constantes na indústria de TI: a necessidade de uma maior interoperabilidade e de soluções tecnologicamente neutras, em vez de soluções proprietárias. Existe o argumento de que, se a indústria da impressão em 3D pensar seriamente na ideia de conseguir que os fabricantes industriais vejam a impressão em 3D como uma tecnologia de fabrico válida para os produtos finais, então atar as mãos da indústria e confiná-la a soluções patenteadas que limitem a flexibilidade e as possibilidades de escolha pode não ser a melhor maneira de o fazer.