Plástico Moderno

Com a digitalização óptica, é possível fazer projetos de engenharia reversa. A partir de uma peça que se deseja reproduzir, um sensor consegue captar informações e gerar um desenho tridimensional em CAD com grande precisão. Com esse desenho, podem ser construídas as peças por outros métodos de modelagem rápida. A digitalização óptica também é utilizada em ações de inspeção e verificação.

No caso dos clientes interessados em produzir lotes com cinco ou mais peças, o processo indicado pela Robtec é o de vacuum casting. A etapa inicial da técnica consiste na construção de um modelo feito por estereolitografia, que será utilizado como padrão. Esse protótipo é fixado em uma caixa, posteriormente preenchida com silicone. O bloco resultante é utilizado para a construção de um molde de silicone, onde são injetadas peças de poliuretano idênticas ao formato desejado.

Em média, cada molde de silicone gera de 25 a 30 peças. Por serem feitos de poliuretano, os protótipos produzidos podem ser transparentes em diferentes cores. Além disso, podem ser flexíveis e apresentam ótima resistência mecânica. São excelentes para a construção de modelos de lanternas ou faróis de automóveis, entre outros exemplos.

Às vezes, por questões diversas, uma empresa precisa obter de forma rápida um lote de peças idênticas às previstas pelo projeto. Pode ser, por exemplo, com a finalidade de homologar um produto, antecipar um teste de campo ou um lançamento, ou para visualizar correções ou modificações durante a construção do molde definitivo.

Molde de silicone produz pequenos lotes de peças

Para essas situações, a Robtec presta serviços de rapid tooling. Por um desenho 3D do produto a ser injetado, é gerado um projeto em CAD do molde, definindo-se detalhes construtivos como cavidades, pontos de extração e outros. Para a construção do molde, além das tecnologias tradicionais de usinagem, a Robtec utiliza o processo de sinterização a laser de partículas de pó de aço/bronze para gerar cavidades com propriedades equivalentes ao aço P20. O processo oferece a vantagem de ser extremamente rápido, provocando sensível redução do tempo de usinagem convencional e de eletroerosão, independentemente da geometria e precisão prevista para a peça.

As cavidades obtidas são totalmente compatíveis com os processos tradicionais de construção de moldes e, uma vez inseridos nas injetoras, permitem a produção de peças em qualquer material termoplástico. Com essas ferramentas, em média, se obtém até algumas centenas de unidades. “Quanto mais complexo for o design, maior a economia de tempo para a construção do molde rápido em relação ao prazo necessário para a confecção de um molde definitivo”, explica Oberlander.

Quando o assunto é venda de equipamentos, a Robtec atua como representante comercial no Brasil de algumas multinacionais. Uma delas é a 3D Systems, fabricante de máquinas para estereolitografia, sinterização e modelagem tridimensional. Os equipamentos de digitação óptica vendidos pela Robtec são da Gom. E os de vacuum casting da MCP-HEK.

Materiais diversificados - A Sisgraph é revendedora exclusiva no Brasil dos equipamentos de prototipagem rápida de impressão tridimensional produzidos pela empresa norte-americana Stratasys, um dos principais nomes em marcas do gênero em todo o mundo. As máquinas operam a partir de informações do design das peças oferecidas por arquivos de imagens em três dimensões.

As informações conduzem as operações de fundição de “fios” de plástico, material que é depositado pela máquina por um bico em uma câmara até que o protótipo atinja o formato idealizado. No caso de peças que, para serem confeccionadas, precisam de algum tipo de base que não faz parte de seu projeto original, essa base pode ser feita com material exclusivamente desenvolvido pela Stratasys. Esse material se dissolve na água depois da operação (acompanhe o processo na seqüência de fotos).

Por serem compactos, os equipamentos podem ser instalados em escritórios, o que proporciona grande agilidade para os usuários. A Stratasys oferece modelos que permitem a confecção de peças em vários tamanhos e materiais. Os protótipos podem ser feitos de policarbonato, polifenilssulfona, ABS e o recém-lançado ABS–M30, resina que possui propriedades avançadas em relação ao ABS padrão, como maior resistência à tensão e impactos e maior flexibilidade.

Wilson do Amaral Neto, engenheiro de aplicações da Sisgraph, explica que no Brasil, em 95% dos casos, o equipamento é usado para gerar protótipos. Ele ressalta, no entanto, que novas aplicações começam a ganhar terreno. “Uma delas é a da construção de dispositivos usados em linhas de produção para realizar operações em determinadas peças”, diz. Para exemplificar, ele lembra dos dispositivos usados para encaixar uma peça que sofrerá usinagem posterior em um local predeterminado.

“Em alguns casos, o transformador precisa apenas de um pequeno lote de peças, não tem interesse de construir um molde. Então, fabrica as peças finais diretamente na máquina”, conta Schmiegelow. Um case ajuda a compreender essa possibilidade de aplicação. Nos aviões executivos de pequeno porte, o número de cinzeiros é restrito. Para o fabricante dos aviões, não interessa investir na construção de uma ferramenta para produzir essa peça, a opção de construir um pequeno lote em um equipamento de impressão tridimensional é vantajosa.

Para dar uma idéia do tamanho do mercado brasileiro de prototipagem rápida, Amaral Neto recorre ao estudo mundial Wohlers Report de 2007, espécie de “bíblia” do setor. “Pelo relatório, existem 86 máquinas no Brasil, das quais 36 foram comercializadas pela Sisgraph”, informa. Entre os clientes da companhia, cerca de dois terços utilizam o equipamento para uso próprio. “São empresas que lançam muitas peças, como as das indústrias automobilísticas, de informática, de embalagens etc., além de institutos de pesquisa e escolas”, revela. O outro terço é formado por prestadores de serviços de prototipagem. “Nós não prestamos serviços, apenas vendemos equipamentos. Não concorremos com os nossos clientes”, ressalta Schmiegelow.

Divulgação – Vender os equipamentos da Z Corp é o principal objetivo da Seacam. Mas a empresa também presta serviços de prototipagem rápida, forma encontrada para auferir algum lucro e também ajudar a divulgar o processo desenvolvido pela fabricante multinacional de máquinas. “No Brasil, há um grande desconhecimento da técnica de impressão tridimensional”, revela Cláudia.

O desconhecimento gera problemas. “A prototipagem rápida é uma tecnologia relativamente nova em todo o mundo. As primeiras máquinas que surgiram foram as de esteriolitografia e, no começo, elas custavam muito caro, em torno de US$ 800 mil a US$ 900 mil. Hoje, enfrentamos um desafio, muitos ainda têm em mente essas primeiras máquinas como paradigma”, explica.

De acordo com Cláudia, os equipamentos da Z Corp operam de forma similar ao de uma impressora comum. No lugar dos cartuchos de tinta, existe o material aglutinante. Em vez do papel, é usado um pó especialmente desenvolvido para a operação. As máquinas contêm dois recipientes lado a lado. No primeiro se situa o pó. O cabeçote recolhe o pó no primeiro recipiente e o distribui no segundo misturado ao material aglutinante de forma a produzir a peça camada por camada (acompanhe o funcionamento do processo na seqüência de fotos).