As tecnologias em 3D são compatíveis com a indústria do futuro e com a Indústria 4.0?

A fabricação aditiva e a Indústria 4.0

Cada vez mais adotada pelos fabricantes europeus, a Indústria 4.0, ou Indústria do Futuro, é uma evolução da organização e dos meios de fabrico, visando aumentar a qualidade, o rendimento e a produtividade das linhas de produção. 

Na maioria dos casos, esta evolução também tem por base o objetivo de uma produção mais amiga do ambiente que considere:   

• a eco-responsabilidade com a limitação de perdas e desperdícios;
• a economia circular com a utilização da reciclagem de materiais;  
• soluções de eficiência energética e a integração de energias renováveis; 
• soluções para reduzir a pegada de carbono.

Para cada fase do processo de produção de peças, esta nova orientação da indústria depende da gestão de um ecossistema de tecnologias digitais, constituído principalmente por sensores, sistemas de comunicação e várias camadas de software.

A integração da fabricação aditiva (impressão em 3D) na Indústria 4.0

A impressão em 3D participa na mudança para a Indústria 4.0?

O digital está tão presente em todos os setores e ao longo da cadeia de valor da impressão em 3D e dos seus processos que pode, legitimamente, afirmar participar, positivamente, na ascensão da Indústria 4.0. Já existem na indústria empresas autónomas para a produção de peças, desde o pó a produtos acabados de todas as dimensões.

O digital é uma parte intrínseca dos processos de fabricação aditiva

De facto, desde os primeiros processos tradicionais de produção de objectos ou peças (moldagem, montagem ou maquinação), o aparecimento de novas ferramentas de produção, como as tecnologias de impressão em 3D, permitiram completar e melhorar o processo de produção de peças. Quer seja a estereolitografia (SLA), processos por laser em cama de pó (sinterização selectiva a laser - SLS), processos de fusão FDM ou Binder Metal, todas estas tecnologias e aplicações são baseadas na representação digital (imagem) da peça a ser produzida e na robotização de cada uma das diferentes etapas sucessivas envolvidas no processo (deslocações, controlo da fonte laser, etc.).

O digital está presente em toda a cadeia de valor da fabricação aditiva

Os diversos equipamentos de fabricação aditiva não são as únicas ferramentas digitais na cadeia de valor. De facto, existe um elevado conjunto de outros elementos, como: 

• os scanners para a digitalização de peças que podem gerar diretamente um modelo em 3D no formato STL para fins de engenharia inversa; 
• os softwares de conceção (CAD) e modelização para facilitar a interface homem/máquina ou a partilha e desmaterialização de ficheiros; 
• os sistemas de acompanhamento e otimização do correto funcionamento dos processos de produção e rastreabilidade; 
• as tecnologias de controlo de qualidade não destrutivas em peças (técnicas de medição tridimensional, análise de materiais, tomografia de raios X, etc.).

Todas estas novas ferramentas facilitam significativamente o aparecimento de soluções que cobrem o espetro desde a produção de produtos unitários personalizados (originais) até à produção em massa, com um prazo de colocação no mercado muito reduzido.    

Embora as 2 fases principais do processo de industrialização de uma peça (conceção e produção) costumassem ser bastante distintas, estão agora interligadas de forma interativa durante o desenvolvimento.

Novas utilizações aproveitam a fabricação aditiva para interligar as fases de conceção e design, prototipagem rápida, avaliação e correção, permitindo assim o surgimento de soluções otimizadas em tempo recorde.