Quem usa impressoras 3D? Uma lista de aplicações industriais, comerciais e pessoais

Design, prototipagem e fabricação de produtos

Design de produto e prototipagem rápida provavelmente são dois dos campos que se beneficiaram da flexibilidade da tecnologia de impressão 3D. Criar um modelo 3D de um design e fazer uma maquete em questão de poucas horas é um sonho tornado realidade para as equipes de desenvolvimento de produtos em vários setores. Com a tecnologia de impressão 3D, também é muito fácil fazer revisões nos projetos de acordo com o feedback e implementá-las quase instantaneamente.

A versatilidade ajudou a New Balance a criar o Zante Generate, um tênis de corrida com uma entressola especialmente projetada, criada com a tecnologia de sinterização a laser. A New Balance trabalhou com a 3D Systems para desenvolver um novo material em pó que oferece à entressola níveis excepcionais de desempenho e flexibilidade.

O melhor das impressoras 3D como ferramenta de fabricação é que elas mantêm a mesma economia, mesmo na produção de baixo volume. A Siemens aproveitou essa vantagem quando teve que fabricar peças personalizadas únicas para os apoios de braços dos assentos dos maquinistas. Os resultados foram tão bons que a Siemens acabou expandindo seus recursos de impressão 3D e ofereceu peças impressas em 3D personalizadas sob demanda.

O baixo volume e o rápido rendimento da impressão 3D provaram ser muito benéficos para as indústrias de pequena escala. A empresa de jóias American Pearl, por exemplo, usou a impressão 3D para oferecer online um serviço de personalização de jóias. Sua plataforma on-line permite que os clientes misturem e combinem metais, diamantes e gemas específicos, cujo produto é usado como referência para a American Pearl criar um modelo CAD. A partir do modelo CAD, é feita uma “conversão negativa” usando uma impressora. O metal é derramado no molde, as gemas são adicionadas e o produto final fica pronto em apenas alguns dias.

Engenharia e arquitetura

Várias empresas já mostraram que uma “casa impressa em 3D” agora é mais do que apenas um conceito. De fato, essa é uma das maneiras pelas quais a impressão 3D pode causar o maior impacto positivo ao mundo – criando moradias acessíveis e duráveis ​​para pessoas que sentem que ter sua própria casa é um objetivo inatingível.

Em 2019, uma empresa chamada ICON construiu o que chamou de “a primeira casa permitida impressa em 3D nos Estados Unidos”. A casa, construída em Austin Texas, levou algumas semanas e foi a primeira demonstração bem-sucedida da impressão 3D como uma solução habitacional. A tecnologia evoluiu bastante desde então, e uma casa semelhante agora pode ser construída em apenas um dia e por apenas US $ 4000.

Outro exemplo que vale a pena é a vila de 1.100 metros quadrados criada pela Winsun Global na China. O apartamento de cinco andares foi fabricado com uma impressora 3D de 6,6 metros de altura que extrudou uma combinação de borracha reciclada, aço, fibra de vidro e cimento. Demorou apenas um mês para terminar a vila com cerca de metade do custo, se fosse feita usando métodos de construção mais tradicionais.

Em uma escala menor, a impressão 3D também tornou a modelagem arquitetônica muito mais fácil e rápida. Dioramas de cidades e bairros inteiros podem ser feitos em questão de horas. Mesmo terreno detalhado pode ser recriado a partir de modelos CAD. Normalmente, esse é um processo que pode levar alguns meses através dos esforços de várias pessoas. Com a impressão 3D, a modelagem arquitetônica pode ser feita mais rapidamente, com melhor precisão e com menos esforço.

Há pouco mais de um ano, a NASA lançou o 3D-Printed Habitat Challenge – uma campanha que espera desenvolver uma tecnologia de impressão 3D totalmente automatizada que possa fabricar abrigos modulares apropriados para humanos em Marte. Isso antecipa o objetivo da NASA de enviar a primeira equipe de exploração espacial humana para o planeta vermelho. Como essa campanha vai dar certo? Estamos tão ansiosos quanto todos os outros em saber.

Setor automotivo e de aviação

A indústria automotiva tem sido incrivelmente receptiva à impressão 3D. Grandes empresas como Volvo, BMW e Ford usaram impressoras 3D para desenvolvimento de produtos e prototipagem rápida de suas peças automotivas novas e experimentais. Com as impressoras 3D, essas marcas premium de carros agora podem oferecer aos seus clientes peças de reposição, mesmo para carros que não estão mais em produção. Agora, há uma enorme variedade de peças de carros que podem ser feitas com uma impressora 3D, incluindo interiores de plástico, dutos de ar e cabos, montagem, braçadeiras e tampas de mola.

A Ford fez história recentemente ao imprimir sua 500.000ª peça impressa em 3D: uma cobertura de motor para o Ford Mustang. Segundo Ford, um processo que pode levar até quatro meses e custar até US $ 500.000 pode ser reduzido para quatro dias e custar apenas US $ 3.000 usando uma impressora 3D.

Fabricantes de peças automotivas especializadas, como a Williams F1, empresa britânica de carros de corrida, usaram impressoras 3D para criar peças para desenvolvimento e testes. A flexibilidade da tecnologia de impressão 3D reduziu significativamente o processo de desenvolvimento de peças e permitiu à empresa testar rapidamente as peças e reagir de acordo com os resultados desses testes.

Talvez uma das demonstrações mais marcantes da impressão 3D na indústria automotiva seja a STRATI – um carro elétrico de dois lugares que foi criado completamente usando a impressão 3D. Criado pela Local Motors em Detroit, a impressão do STRATI levou apenas 44 horas. Obviamente, o funcionamento interno do carro, como o motor e o sistema de transmissão, ainda estava muito além das capacidades da impressão 3D.

Pode parecer surpreendente, mas cada vez mais partes de aviões modernos estão sendo fabricadas usando impressoras 3D. Liderando o grupo estão os gigantes da aviação, como a Boeing e a General Electric. A Boeing adotou totalmente a tecnologia de impressão 3D nos últimos anos, contabilizando mais de 20.000 peças em dez diferentes aviões comerciais e militares feitos com impressão 3D. A Boeing também detém o recorde da indústria para o modelo de aeronave com o maior número de peças impressas em 3D – o 787 Dreamliner, com cerca de 30 peças fabricadas por impressoras 3D, incluindo dutos de ar e dobradiças.

O braço de aviação da General Electric fez uma jogada ousada ao adquirir a empresa de impressão 3D Morris Technologies, em uma tentativa de desenvolver uma impressora 3D que seja rápida o suficiente para 85.000 bicos de combustível para seus motores a jato LEAP. Com mais de 300 impressoras 3D em suas instalações, a GE Aviation pretende criar 100.000 peças impressas em 3D até final de 2020.

Setor de saúde

Próteses e impressão 3D parecem uma combinação feita no céu. Por sua própria natureza, as próteses precisam ser feitas com um alto nível de personalização e devem ser incrivelmente duráveis. Com a ajuda da impressão 3D, as próteses modernas podem atender a esses requisitos básicos e também podem parecer muito legais.

O primeiro braço biônico biomédico, impresso em 3D, medicamente certificado, foi o Hero Arm criado pela Open Bionics, sediada no Reino Unido. Era leve, acessível, tinha funcionalidade de aderência múltipla e parecia ter saído direto de um filme de ficção científica moderno. Atualmente, a Open Bionics oferece uma ampla gama de próteses personalizadas e temáticas e ajudou milhares de crianças em todo o mundo a recuperar suas funções manuais.

A combinação de modelagem 3d e a impressão 3D revolucionou a maneira como as próteses mais tradicionais são feitas. No campo da odontologia, o software de modelagem 3D permite que moldes e impressões sejam feitos diretamente dos arquivos médicos do DICOM, a partir dos quais as próteses dentárias podem ser projetadas. No caso de um paciente no Brasil que teve o rosto ingerido por câncer, a digitalização em 3D por fotogrametria foi usada para criar um modelo facial 3D do paciente, o que ajudou a criar uma prótese de silicone que se encaixava perfeitamente no paciente.

As próteses impressas em 3D não são apenas excepcionalmente personalizadas – elas também são mais baratas e mais leves que as próteses mais tradicionais. Uma prótese que normalmente custa até US $ 60.000 pode ser impressa em 3D por apenas US $ 5.000.

Fora da prótese, a modelagem 3D e a impressão 3D também ajudaram os médicos a diagnosticar e planejar o tratamento para casos altamente complexos. Os modelos 3D podem ser extraídos das tomografias e ressonâncias magnéticas dos pacientes e impressos para criar uma maquete tridimensional. Guys e o NHS Foundation Trust de St. Thomas foram os primeiros a usar essa técnica para o planejamento pré-cirúrgico usando uma impressora 3D de materiais múltiplos Stratasys.

Artes e hobbies

Todos esses usos relevantes da indústria da impressão 3D, não se pode argumentar que uma das coisas mais atraentes da impressão 3D é a diversão. Com a impressão 3D, algo que só existe na sua imaginação pode ser transformado em um objeto no espaço tridimensional. As possibilidades são praticamente infinitas com a impressão 3D e é fácil entender por que os artistas visuais podem ficar tão empolgados com esta tecnologia.

Cada vez mais artistas utilizaram a tecnologia de impressão 3D para criar obras de arte verdadeiramente únicas. A série Coriolis, de Bruce Beasley, usa plástico fundido de uma impressora 3D de tamanho industrial para criar formas emaranhadas e entrelaçadas que evocam reações visuais e emocionais.

Outra obra de arte, a Chromatose, foi feita pelo artista neozelandês Mark Wilson é um “organismo sintético” impresso em 3D de vários materiais que se move por conta própria e reage ao toque.

No caso desses dois exemplos, a impressão 3D serviu apenas como uma avenida para que eles expressassem sua paixão de uma maneira totalmente nova. Na maioria dos casos, é assim que as pessoas se interessam pela impressão 3D em primeiro lugar – como uma extensão de seus outros interesses e hobbies. Esta é a razão pela qual existe uma abundância de modelos 3D relacionados à cultura pop em sites populares de compartilhamento de modelos como o Thingiverse.

A empresa global de brinquedos Hasbro aparentemente percebeu o apelo da impressão 3D para desenvolver impressoras 3D que podem criar brinquedos e jogos infantis. Com uma série de franquias populares, a Hasbro pode liderar o caminho na revolução da indústria de fabricação de brinquedos com a tecnologia de impressão 3D.

A MakieLab, com sede em Londres, é uma empresa que oferece bonecas flexíveis de 10 polegadas totalmente personalizadas. Os clientes podem acessar o site e escolher entre os diferentes recursos de suas bonecas, após o que o MakieLab 3D imprime todos os componentes. Um apelo adicional é que o processo produz muito menos resíduos de plástico em comparação com os métodos de produção mais tradicionais e de grande volume.

Comida

A comida pode ser a última coisa que você pensa em aplicativos de impressão 3D, mas vários chefs e restauradores começaram a provar que é uma possibilidade. Obviamente, as impressoras 3D usadas para alimentos foram fabricadas especialmente e não são o mesmo tipo de impressora 3D que você encontraria em algumas oficinas de hobby.

Um dos exemplos mais famosos de impressoras 3D que poderiam produzir alimentos é o Foodini, desenvolvido pela Natural Machines. O Foodini está sendo comercializado como um utensílio de cozinha que permite usar a tecnologia de impressão 3D para criar pratos bonitos e personalizados, mais saudáveis ​​por meio de um processo mais eficiente e com menor desperdício de cozinha. As matérias-primas utilizadas pela Foodini são feitas com alimentos reais contidos em cápsulas de aço inoxidável e alimentadas na impressora 3D.

A Hershey’s, uma empresa que não precisa de apresentações, entrou recentemente para desenvolver uma impressora 3D que pode criar doces de chocolate altamente personalizados.

A impressão 3D provou ser uma boa maneira de mostrar disciplinas mistas, como demonstrado pelo chef e arquiteto de pastelaria Dinara Kasko, da Ucrânia. Com sua experiência combinada, ela conseguiu usar modelagem e impressão 3D para criar bolos com formas elegantes e alucinantes. Para deixar claro, esses bolos não foram feitos usando impressão 3D direta. Em vez disso, a impressão 3D foi feita para criar moldes personalizados para os bolos.

Em uma nota mais futurista, a impressão 3D é vista como desempenhando um papel central no desenvolvimento da carne vegana. A Nova Meat, com sede em Barcelona, ​​desenvolveu uma tecnologia que usa impressoras 3D para criar pedaços de carne usando proteínas vegetais. Como essas impressoras 3D podem distribuir proteínas com um nível de precisão mais alto, os produtos podem imitar a textura de carne ou frango de verdade. O objetivo é fornecer mais opções para veganos, em vez de sempre consumir hambúrgueres veganos.

Pensamentos finais

Com todos os usos da impressão 3D hoje em diferentes setores, achamos seguro dizer que a tecnologia já passou de uma mera novidade. Está aqui para ficar. Grandes empresas também reivindicaram sua participação no desenvolvimento da tecnologia, o que deve ser suficiente para garantir que ela só continue melhorando.

Quando a tecnologia de impressão 3D finalmente chegará ao mercado? Ainda é uma incógnita neste momento, mas o rápido ritmo de adoção nos últimos anos tem sido muito encorajador. Em breve, veremos a impressão 3D trazer novas maneiras de fazer as coisas. Essa humilde impressora 3D de mesa pode trazer a nova revolução industrial.