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Por Luís Gustavo. Veja como pesquisamos e revisamos nosso conteúdo.
A impressão 3D saiu de uma ferramenta de nicho pra prototipagem e virou algo usado na medicina, na construção civil e até em missões espaciais em poucas décadas. Essas curiosidades mostram o tanto de caminho que ela já percorreu.
1. A primeira impressora 3D foi criada no início dos anos 1980
A tecnologia, originalmente chamada de estereolitografia, foi patenteada em 1986 por Chuck Hull — décadas antes de “impressão 3D” virar um termo que a maioria das pessoas reconhece.
2. Cirurgiões usam modelos impressos em 3D pra planejar operações complexas
Hospitais cada vez mais imprimem réplicas exatas de órgãos ou ossos de um paciente a partir de exames de imagem, permitindo que cirurgiões ensaiem um procedimento num modelo físico preciso antes de fazer o primeiro corte.
3. Casas pequenas já foram impressas em 3D em cerca de 24 horas
Em dezembro de 2016, a empresa Apis Cor imprimiu no local, em Stupino, perto de Moscou, as paredes de uma casa de 38 m² em cerca de 24 horas de impressão, dentro de uma tenda de proteção por causa do frio. A impressora fez só a estrutura: janelas, telhado, acabamento e pintura vieram depois, feitos por pessoas. Construtoras hoje usam impressoras gigantes que extrudam camadas de concreto pra erguer as paredes de casas pequenas numa fração do tempo que a construção tradicional levaria.
4. A Nasa já testou imprimir comida e ferramentas em 3D no espaço
Como mandar peças de reposição pro espaço é caro e demorado, astronautas já testaram impressoras 3D na Estação Espacial Internacional pra fabricar ferramentas e até tentar imprimir comida sob demanda.
5. Algumas impressoras 3D imprimem com metal, não só plástico
Impressoras de nível industrial usam laser pra fundir pó metálico camada por camada, processo usado pra fabricar peças aeroespaciais e médicas que seriam difíceis de produzir de qualquer outra forma.
Se você curte como outras tecnologias mudaram o dia a dia, dá uma olhada no nosso artigo sobre invenções que aconteceram por acidente.
Quem gosta desse tipo de curiosidade também costuma curtir curiosidades sobre inteligência artificial.
Das patentes que venceram em 2009 às impressoras de mesa
Chuck Hull pediu a patente da estereolitografia em 8 de agosto de 1984; ela só foi concedida em 1986. Outra técnica, a modelagem por deposição de material fundido (FDM), foi desenvolvida por S. Scott Crump em 1988, patenteada em 1989 e comercializada pela Stratasys em 1992. Nela, um filamento de plástico é aquecido, passa por um bico e é depositado camada por camada.
As patentes de FDM expiraram em 2009, e isso abriu espaço para novas empresas. Antes disso, o projeto RepRap, criado por Adrian Bowyer na Universidade de Bath em 2004, já tinha estimulado usuários a compartilhar, a partir de 2005, projetos de impressoras capazes de produzir cerca de 70% das próprias peças. Como “FDM” é marca registrada da Stratasys, a comunidade passou a usar a sigla FFF, de fabricação por filamento fundido.
A chave catraca criada no chão e impressa em órbita
Em dezembro de 2014, a NASA anunciou que a impressora 3D da Estação Espacial Internacional tinha concluído a primeira fase de uma demonstração tecnológica: imprimir uma ferramenta a partir de um arquivo enviado da Terra. O objeto era uma chave catraca, modelada por Noah Paul-Gin, engenheiro da Made In Space, a empresa contratada para projetar e operar a impressora.
Segundo Niki Werkheiser, gerente do programa, a catraca foi projetada, aprovada pelas equipes de segurança e enviada ao espaço em menos de uma semana, e a impressora a produziu em quatro horas, depositando 104 camadas de plástico. A peça tem cerca de 11,4 cm por 3,3 cm e não seria usada na estação: foi enviada de volta à Terra para análise e testes, junto com as outras peças impressas na primeira fase. Segundo a NASA, era a primeira vez que um arquivo de projeto saía do solo para fabricar uma ferramenta em órbita, algo que a agência considera essencial para viagens longas, como as até Marte, em que não dá para esperar uma peça de reposição chegar de foguete.
O bico de combustível que a fundição não conseguiu fazer
Nos motores LEAP, a GE Aviation enfrentou um problema: a ponta do bico injetor de combustível tinha geometria interna tão intrincada que, segundo Mohammad Ehteshami, então chefe de engenharia da GE Aviation, a equipe tentou fundi-la oito vezes e falhou todas. A solução foi imprimir o componente em metal, fundindo camadas de pó com laser, seguindo um desenho de computador.
Em vez de 20 peças soldadas, a nova ponta é uma peça única. A GE afirma que ela pesa 25% menos que a anterior, é cinco vezes mais durável e 30% mais econômica. São números do fabricante, não de testes independentes. O desenvolvimento também correu contra o relógio: era preciso cumprir o cronograma do programa LEAP e obter a certificação da FAA, a autoridade de aviação civil dos Estados Unidos, antes de entrar em produção em escala. Cada motor LEAP usa 19 desses bicos, e a fábrica da empresa em Auburn, no Alabama, produziu a sua 30.000ª ponta de bico.
Sete famílias de processos escondidas atrás do mesmo nome
“Impressão 3D” é o apelido popular de um conjunto maior de técnicas de manufatura aditiva, nome técnico para construir uma peça a partir de um modelo digital, adicionando material camada por camada. Uma norma da ASTM, publicada em 2010 e hoje parte da ISO/ASTM 52900, divide esses processos em sete categorias.
Na fotopolimerização em cuba, a peça sai de um tanque de resina líquida endurecida pela luz. Na extrusão de material, um bico deposita filamento aquecido. Na fusão em leito de pó, um laser ou feixe de elétrons funde partículas de metal ou plástico. Há ainda a jato de material (parecida com uma impressora de tinta), a jato de aglutinante, a laminação de folhas e a deposição com energia direcionada, usada para reparar ou acrescentar material a componentes existentes.
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Impressoras que fazem casas e peças de metal indicam que a fronteira entre o digital e o físico está cada vez mais fina. Outro lado dessa mudança é contado em 5 curiosidades sobre inteligência artificial.