Impressão 3D – Oferta de equipamentos e materiais cresce para acompanhar demanda

Impressoras geram peças com precisão muito alta

Plástico Moderno - Impressoras geram peças com precisão muito alta ©QD Foto: Divulgação
Impressoras geram peças com precisão muito alta

O grande avanço da tecnologia e a redução de preços dos equipamentos oferecidos ao mercado consolidaram a manufatura aditiva na última década como novo processo de transformação. A partir de impressoras 3D podem ser obtidas de peças feitas como hobby no âmbito doméstico a soluções industriais inovadoras, que resultam em significativa economia de tempo e dinheiro para empreendedores que operam em diversos segmentos da economia.

Entre os materiais utilizados, o plástico aparece de longe como o de maior participação, embora em algumas aplicações industriais também sejam usados metais.

A impressão 3D hoje estima movimentar algo em torno de US$ 12 bilhões em todo o mundo. Estudos realizados por grandes consultorias globais apontam crescimento anual da atividade na casa dos 20% ao ano, em média, na última década.

Por ser tecnologia nova e com grande potencial de aplicações, nem mesmo a pandemia deve abalar o desenvolvimento desse mercado em futuro próximo nos cenários nacional e internacional.

Entre os fabricantes de equipamentos, podemos citar marcas como Stratasys, HP, Markforged, Ultimaker e DDDrop, entre outras. Também estão envolvidos gigantes fornecedores de matérias-primas.

Prova disso foi o lançamento, em maio, da primeira linha de produtos para a atividade lançada pela Braskem. A Wohlers Associates, em relatório apresentado em 2017, estimou que a atividade deverá movimentar US$ 6 bilhões em 2025 somente com a comercialização de polímeros.

Nas aplicações são usadas desde commodities, como polipropileno e polietileno, aos plásticos de engenharia, caso do ABS, PC, blendas PC/ABS e PA, entre outros, e também plástico reforçado.

As matérias-primas precisam de adaptações em suas formulações quando comparadas às usadas em outros métodos de transformação. Dependendo das características das máquinas, são vendidas em filamentos, granulados, em pó ou na forma líquida. São comuns as parcerias tecnológicas entre fabricantes de equipamentos e de matérias-primas voltadas para desenvolver novas formulações.

Em tempo: a indústria do plástico também se beneficia da impressão 3D como usuária. A técnica a cada dia se mostra mais útil aos transformadores em várias situações, do desenvolvimento de produtos à produção de peças finais.

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Evolução

As primeiras experiências com impressoras 3D se deram na década de 80, mas a popularização do método passou a ganhar grande fôlego na última década. Os primeiros equipamentos utilizados eram muito caros e apresentavam desempenho distante do apresentado hoje.

As facilidades proporcionadas pela tecnologia no início do século, no entanto, já chamavam a atenção de segmentos que usam tecnologia de ponta, caso das indústrias aeronáutica e automobilística.

No início, as impressoras 3D eram bastante utilizadas no desenvolvimento de protótipos de peças, aplicação na qual se mostravam muito vantajosas em relação às técnicas usadas anteriormente. Essa aplicação é bastante difundida até hoje, pois agiliza de forma significativa o processo de lançamento de produtos.

Em paralelo, ajuda a reduzir o tempo e colabora com a precisão dos projetos dos moldes a serem usados na fabricação desses produtos. É o principal motivo dos investimentos de empresas brasileiras nessa técnica.

Com o surgimento de máquinas mais rápidas, precisas e de menor custo e o aprimoramento das matérias-primas utilizadas, outras aplicações passaram a ganhar espaço ano a ano.

Com o avanço da indústria 4.0, por exemplo, cresceu a oferta de artigos personalizados e a versatilidade proporcionada pela impressão 3D surge como alternativa para lá de estratégica em várias oportunidades.

Para os fabricantes de peças com design muito complexo e feitas em pequenos lotes, a técnica supre a necessidade com vantagens em relação a outros meios de transformação. É o que ocorre no caso de algumas peças plásticas injetadas, por exemplo. Cases os mais distintos, desenvolvidos de acordo com as necessidades dos usuários, chegam ao mercado com frequência. A criatividade é o limite.

Plástico Moderno - Centro de manufatura digital da SKA demonstra aplicações ©QD Foto: Divulgação
Centro de manufatura digital da SKA demonstra aplicações

Nova visão

A brasileira SKA, desde 1989 no mercado, entre outros produtos para engenharia de design e projeto, representa no Brasil as impressoras 3D fabricadas pelas marcas norte-americanas HP e Markforged. Siegfried Koelln, presidente da empresa, avalia que apesar das múltiplas aplicações proporcionadas pela evolução dos equipamentos, a maioria das empresas no Brasil ainda vê a impressão 3D muito voltada para desenvolver protótipos. Ele acredita, no entanto, que aos poucos elas começam a mudar a visão, estão descobrindo como a tecnologia pode ser útil em outras aplicações.

Prova disso tem sido a procura feita por novos clientes.

Plástico Moderno - Koelln: Brasil ainda associa 3D apenas à prototipagem ©QD Foto: Divulgação
Koelln: Brasil ainda associa 3D apenas à prototipagem

“Conquistamos nomes de peso em áreas nas quais não atuávamos antes, como a de bebidas e alimentos”, complementa Vagner Cornelius, gerente comercial de manufatura aditiva da SKA.

Ele reconhece que a pandemia afetou os negócios, mas acredita em rápida recuperação.

“Como apenas os mais preparados estarão aptos a se consolidar quando houver a retomada do mercado, algumas empresas vêm nos procurando, pois olham a manufatura aditiva como uma saída da crise”.

Uma das atrações oferecidas pela SKA é a máquina Jet Fusion 4200, da HP, indicada para a produção de peças finais, com tiragens até 4 mil unidades por mês. Ela apresenta algumas vantagens em relação à injeção. Dispensa as etapas de projeto e construção de moldes, que exigem tempo e elevado investimento.

O design da peça pode ser aperfeiçoado de modo a economizar matéria-prima sem comprometer as propriedades desejadas. Ela permite obter peças com formato complexo em uma única operação – no caso da injeção, isso nem sempre ocorre, em algumas situações as peças precisam fabricadas em duas ou mais etapas e depois montadas.

Outra atração da SKA é a impressora 3D Mark Two, fabricada pela Markforged. “Ela imprime com fibras contínuas, incluindo a fibra contínua de carbono, o que a torna capaz de produzir peças que podem até substituir componentes metálicos. É indicada para impressão de ferramentas e dispositivos”, informa Cornelius.

Nova máquina

A holandesa DDDrop, há dois anos com escritório no Brasil, promete lançar nova impressora no mercado brasileiro no segundo semestre.

Trata-se do modelo Rapid PRO, apresentado recentemente na Europa, cujo principal diferencial se encontra no volume de impressão oferecido (60 cm x 60 cm x 60 cm), muito maior que o do outro modelo fabricado e atualmente comercializado no Brasil, o Ewo Twin (30 cm x 30 cm x 30 cm).

Robert Steijntjes, diretor no Brasil, conta que a empresa desde 2004 trabalhava como revendedora de impressoras. Há pouco mais de cinco anos, para atender a demanda dos clientes, resolveu reunir um grupo de técnicos e desenvolver modelo próprio. Um dos pedidos dos clientes à época era o da diminuição do custo dos filamentos – as máquinas existentes na época comercializavam filamentos proprietários, com a mesma marca das impressoras.

“Eles chegavam ao mercado com preço bastante elevado”. Na máquina desenvolvida pela DDDrop esse empecilho foi derrubado.

Plástico Moderno - Steijntjes mostra o modelo Ewo Twin, que opera com dois materiais ©QD Foto: Divulgação
Steijntjes mostra o modelo Ewo Twin, que opera com dois materiais

A Ewo Twin conta com duas extrusoras, o que permite imprimir peças em até dois materiais.

Também possui sistema de sensores capaz de controlar com precisão a temperatura de acordo com o andamento da operação.

“Ela é dotada com interface que permite o controle da operação de forma remota, muito útil, pois em muitos casos as impressoras trabalham 24 horas por dia de forma ininterrupta”.

Steijntjes diz que a decisão de instalar escritório próprio da empresa no Brasil se deveu ao bom potencial de negócios existente no país.

“Mesmo com a pandemia, continuamos a ter um bom número de pedidos de cotações. Acredito que essa parada está ajudando os clientes a refletirem suas estratégias, a pensarem na eficiência de suas empresas no futuro”. Ele diz que os clientes nacionais ainda veem a tecnologia como forma de desenvolver protótipos, mas acredita na evolução do uso das impressoras 3D em outras operações.

 

Oportunidades – Outra marca holandesa de impressoras 3D, a Ultimaker, é representada no Brasil pela Wishbox, empresa nascida em 2011 e que se identifica como pioneira na revenda deste equipamento no país. De acordo com o diretor Tiago Marin, as vendas da empresa estavam muito boas até março, superavam inclusive as projeções mundiais que preveem crescimento de 20% ao ano na comercialização desse equipamento. “Em 2019 chegamos ao dobro dessa previsão”.

O ano de 2020 começou bem, mas a partir da pandemia, com muitas paralisações de postos de trabalho, parte dos clientes congelou os investimentos. Apesar do cenário, ele acredita que os clientes voltarão a investir em breve. “Tempos difíceis exigem atitudes inovadoras, existem muitas oportunidades de inovação e crescimento para indústrias durante a crise provocada pela pandemia”.

Marin informa que no mercado nacional a maioria das empresas utiliza as impressoras para produzir modelos de prova de conceito e protótipos. “Outra aplicação que vem crescendo bastante é a da produção de peças finais, em pequenos lotes ou de forma unitária, em especial com o desenvolvimento de novos polímeros para impressão 3D”.

Os modelos mais vendidos pela Wishbox no mercado nacional são as impressoras Ultimaker S3 e Ultimaker S5. Ambos contam com sistema de extrusão dupla e são compatíveis com uma ampla variedade de polímeros, desde os mais básicos como PLA e ABS até materiais como poliamidas, PC, TPU e filamentos com carga. “Em alguns casos é necessário o uso de um extrusor especial com bico de rubi, fabricado especialmente para suportar a temperatura e a abrasão de materiais com carga de fibra de carbono e fibra de vidro”. A principal diferença entre os dois modelos é o volume de impressão bem maior da Ultimaker S5.

Plástico Moderno - Lamon: vendas do filamento de PP começaram logo após o lançamento ©QD Foto: Divulgação
Lamon: vendas do filamento de PP começaram logo após o lançamento

Lançamento – A brasileira Braskem acaba de entrar no mercado de matérias-primas desenvolvidas para atender o mercado de manufatura aditiva. Em maio, a empresa apresentou sua linha de produtos de polipropileno, formada por duas formulações de filamentos, uma na versão em pó e outra em pellets.

A receptividade do mercado foi muito positiva, de acordo com a Braskem. “Nós fizemos o lançamento na segunda-feira e já recebemos os primeiros pedidos na terça”, informa Fabio Lamon, líder de Inovação e Tecnologia para Manufatura Aditiva. A expectativa da empresa é de no início do próximo ano introduzir no mercado produtos baseados em polietileno e EVA. “Temos tecnologia para materiais de origem de fontes renováveis”, acrescenta.

O desenvolvimento dessa linha produtos está sendo feito em conjunto pelos especialistas da empresa situados nas sedes do Brasil e dos Estados Unidos. Para Lamon, ainda é cedo para se ter ideia do potencial de vendas dos produtos da empresa. Levando-se em conta o forte crescimento desse mercado, o sentimento é de otimismo. “Os mercados norte-americano e europeu estão mais avançados, mas temos boa expectativa sobre o desenvolvimento no mercado nacional e sul-americano”.

Apesar de passar a oferecer sua linha comercial em maio, a Braskem conta em seu currículo com um feito inédito ligado à manufatura aditiva. Um grade de sua linha de polietilenos I’m Green, produzidos a partir da cana de açúcar, está sendo usado na Estação Espacial Internacional da Nasa (National Air Space Administration) desde 2016.

Com a matéria-prima, uma impressora 3D instalada na estação confecciona peças de reposição e ferramentas usadas no dia a dia pelos astronautas, estratégia adotada para proporcionar maior autonomia às missões espaciais. O desenvolvimento consumiu mais de um ano de esforços em pesquisa e desenvolvimento feitos em parceria com a Made in Space, fabricante da impressora.

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Borracha – “Este mercado está crescendo muito em todo o mundo, a impressão 3D está em todo lugar”, resume Andres Posada, gerente de marketing para o Mercado de Soluções de Consumo da Dow. Um dos produtos da multinacional do mundo químico para esse nicho de mercado é o Imagin3D OBC, filamento de copolímero em bloco de olefinas.

“O material de alto desempenho permite a produção de peças leves e duráveis, com excelente capacidade de remoldagem”. O material de suporte é solúvel em água. “Isso permite que seja retirado com mais facilidade e segurança, sem a necessidade de banhos cáusticos perigosos”. O gerente também ressalta sua estrutura semicristalina, que garante excelentes propriedades do eixo z após a impressão e ótima resistência química.

Uma novidade da empresa é o lançamento da borracha de silicone líquido Silastic. “O produto combina os benefícios de desempenho da borracha de silicone com as vantagens de design e processamento da fabricação de aditivos líquidos”. O material é indicado para prototipagem rápida, pilotos de fabricação de peças complexas, criação de peças personalizadas ou novos designs e outras aplicações. “Ela apresenta benefícios como propriedades comparáveis aos componentes moldados por injeção, expansão das opções de design e outras”.

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