indústria automóvel está entre os maiores utilizadores de A impressoras 3D.

Desde o surgimento das tecnologias de impressão 3D e

respetivos desenvolvimentos, que a gama de aplicações nesta

industria não tem parado de crescer. A Ford, por exemplo,

comprou a sua primeira impressora 3D em 1988, e em 2015

imprimia a sua peça número 500.000, precisamente, a tampa

de cobertura do motor do novo Ford Mustang (v. 2017).

Em geral, a indústria automóvel, começou por utilizar a

impressão 3D como ferramenta de prototipagem rápida para

validação e teste das diferentes etapas do processo de Design e

de Engenharia. Os fabricantes utilizam-nas, sobretudo, na

construção de protótipos iniciais, como sejam peças e

acessórios do interior e do exterior do automóvel, permitindo

discutir e partilhar conhecimentos (sobre forma, função e

requisitos de montagem) entre as equipas de projeto e os

fornecedores.

Porém, as tecnologias de impressão evoluíram sobretudo nos

materiais e acabamentos, tornando-se um recurso recorrente e

importante na produção de peças de pequena série. Por

exemplo, o superdesportivo da Bugatti, o modelo Veryron,

desenhado e desenvolvido na Alemanha pelo Grupo Volkswagen,

e fabricado (em Molsheim, na França) pela Bugatti Automobiles

S.A.S., apresenta um Dashboard obtido com recurso a

impressoras 3D. Como cada automóvel é personalizável no

Design, “feito à medida do cliente”, o Veyron tem um painel

exclusivo, obtido através desta tecnologia.

Um outro campo de aplicação é o mercado dos automóveis

exclusivos ou do segmento de luxo, como a Bentley ou a Ferrari.

Estas recorrem à tecnologia de impressão 3D para persona-

lização e individualização dos automóveis. Inclusivamente,

existem clientes que procuram o desenho dos próprios

automóveis junto de empresas como Pininfarina & Guigaro para,

em seguida, levá-los para fabricação junto da Ferrari.

No mercado dos automóveis clássicos, há vários anos que é

comum a replicação de peças únicas por digitalização e

impressão 3D.

Muitos construtores automóveis (como é exemplo a Ford) estão

otimistas de que a impressão 3D pode ganhar uma forte posição

no mercado futuro de reposição de peças. Mas a impressão 3D

não está limitada às partes interiores e de acabamento dos

automóveis. Na Fórmula 1, por exemplo, faz-se uso extensivo da

impressão 3D para prototipagem de partes técnicas do carro,

como são exemplo as caixas de velocidades. Outros desportos

motorizados recorrem a impressoras 3D para o fabrico de

coletores de escape, fusos, válvulas, comandos de válvulas,

tubagens, encanamentos, entradas de ar, tampas, painéis de

instrumentos, entre muitos outros componentes.

Se recuarmos algumas décadas, constatamos que a indústria

automóvel demorava meses a fabricar um único protótipo, com

os elevados custos associados. Hoje em dia, conseguem-no, de

um dia para o outro, e com custos mais reduzidos. Por

conseguinte, estamos efetivamente perante uma mudança de

paradigma e revolução na indústria automóvel.

As impressoras 3D disponíveis no mercado, tendem a ser mais

rápidas, mais económicas e incrivelmente mais precisas.

Também a diversidade de materiais, com diferentes

características e cores disponíveis, tem potenciado a ampliação

da gama de aplicações.

A tecnologia de impressão 3D mudou radicalmente a forma

como a indústria automóvel projeta e desenvolve os novos

veículos. Os designers podem ser mais criativos e os

engenheiros mais flexíveis no desenvolvimento e teste de

soluções e, para o cliente, isso pode traduzir-se em novos

modelos automóveis, capazes de incorporar os mais recentes

conceitos de Design & Tecnologia. As possibilidades de

flexibilidade no Design são muito vastas com a impressão 3D.

Desta forma, os fabricantes auto podem desenvolver algumas

características inovadoras e personalizadas nos veículos, como:

estruturas resistentes, mas simultaneamente mais leves;

geometrias mais orgânicas e sofisticadas; peças compostas por

múltiplos materiais; estruturas ocas e resistentes que podem

incorporar cabos elétricos e tecnologias Touch.

Os “Concept Cars”, enquanto protótipos resultantes de

impressoras 3D, continuarão a surpreender no futuro, quer pelo

Design, quer pelas inovações incorporadas.

O modelo EDAG Light Cocoon, é um exemplo surpreendente de

biodesign, somente possível pelo recurso à impressão 3D. O

exterior do veículo, de forma biónica, é inspirado numa folha de

planta, com painéis estruturais ocos revestidos por têxteis

técnicos, que asseguram a impermeabilidade e possibilitam a

incorporação de iluminação diferenciada para o exterior. Os

efeitos visuais conseguidos, fizeram deste modelo automóvel o

“centro das atenções” do salão Auto de Genebra em 2015. No

ano seguinte, no mesmo local, o modelo sucessor, o EDAG

Soulmate, construído sob o mesmo conceito, também não

passou indiferente aos inúmeros visitantes (ver fotos abaixo).

DESIGN E INOVAÇÃO COM RECURSO À IMPRESSÃO 3D NA INDÚSTRIA AUTOMÓVELDESIGN E INOVAÇÃO COM RECURSO À IMPRESSÃO 3D NA INDÚSTRIA AUTOMÓVEL

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A impressão 3D permitiu que, em apenas dois anos, o Jaguar C-

X75 evoluísse do conceito de Design para um protótipo

totalmente funcional.

Outro exemplo de aplicação surpreendente da Impressão 3D é o

coletor de admissão do motor desportivo (com cabeça Mazda)

desenvolvido pela empresa DeltaWing Racing Cars e Élan

Motorsports (líderes mundiais em carros de corrida

sustentáveis). Entre 2012 e 2013, o engenheiro de projeto

Skitter Yaeger, teve o desafio de desenvolver um novo motor,

com o propósito de encontrar o equilíbrio perfeito entre a

inovação, a tecnologia e a eficiência. Para o efeito, recorreu à

empresa de impressão 3D CRP EUA, para o apoiar na produção

e projeto, conseguindo o resultado em apenas oitenta e um dias.

A principal inovação está na forma e no material do colector de

admissão, que utiliza uma combinação de tecnologias de

impressão 3D e materiais de alto desempenho, em que a cabeça

de oito portas “de forma estranha”, seria muito difícil de obter por

processos de fabrico convencionais.

Em janeiro de 2015, a empresa norte americana Local Motors,

Inc., exibiu durante o International Manufacturing Technology

Show, na Florida (EUA), o modelo “Strati”. Este foi o primeiro

automóvel elétrico a ser fabricado utilizando exclusivamente uma

impressora 3D. Com apenas 50 peças em fibras plásticas e de

carbono demorou somente 44 horas a imprimir.

Refira-se, no entanto, que a Kor EcoLogic já tinha apresentado,

em 2014, o seu veículo hibrido “Urbee 2”, baseado num conceito

de otimização de materiais e de mão-de-obra mais ecológico.

Este automóvel é composto em mais de 60% por peças

impressas e pesa apenas 680 kg.

Um outro exemplo de produção auto extremamente barata e ágil,

foi o veículo elétrico da empresa chinesa Sanya Sihai. Este

modelo, de apenas 500 kg, utiliza na conceção do chassis uma

impressora 3D de filamento único, dourado, e demora cinco dias

a ser impresso. O veículo apresenta um custo total de produção

de cerca de 1900 euros.

É esperado que a impressão 3D na indústria automóvel

ultrapasse os 870 milhões de dólares em 2019 e 1,8 biliões em

2023, segundo os dados de Scott Dunham, analista da

SmarTech.

Uma das tendências de evolução da impressão 3D reside no uso

eficiente dos materiais, que deverão ser melhorados e aplicados

de forma mais sustentável, para que possam ser reduzidos

excedentes e/ou reciclados de modo mais eficiente. Outra

vertente de investigação é o desenvolvimento de futuras resinas

de impressão 3D capazes de suportar cargas maiores, altas

temperaturas e vibrações severas associadas ao teste de

veículos, para com isso, se progredir para a desejada produção

de larga escala.

Embora a indústria automóvel esteja, em geral, longe de amplas

utilizações da impressão 3D para componentes de uso final

(dadas as barreiras legais, tais como a garantia, a certificação e

a homologação de certas componentes de veículos) os primeiros

modelos projetados sob este novo conceito e modo de fabricação

estão já em experimentação, e são uma realidade inegável.

As expectativas da indústria, relativamente aos recém-formados

e profissionais mudaram. A necessidade de atualização

tecnológica permanente, bem como de rápida resposta às

expectativas e necessidades dos clientes constituem, agora,

novos desafios para aqueles que fazem parte desta “nova

revolução industrial”.

Para se ter sucesso no mundo de hoje, em permanente

desenvolvimento, mais complexo e exigente, são esperadas

novas habilidades profissionais que vão além das capacidades

analíticas. Assim, os profissionais devem ser hábeis, criativos e

focados em soluções com uma sólida base de conhecimentos

técnicos, capazes de trabalhar em contextos multidisciplinares.

As impressoras 3D começaram a ser introduzidas nas escolas,

contribuindo para um importante desenvolvimento das

capacidades artísticas, técnicas, de pensamento e de

capacidade relacional, nos estudantes. Muitas escolas

começam a utilizar as impressoras 3D como recurso

colaborativo no ensino/aprendizagem.

O CENFIM, centro de formação dedicado ao setor metalúrgico e

metalomecânico, já incorporou, por exemplo, na sua formação o

recurso à impressão 3D.

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Susana C. F. Fernandes - Docente na Licenciatura de Design Industrial no Instituto Politécnico do Cávado e do Ave - IPCA e Coordenadora do CTeSP de Design e Inovação Industrial do Instituto Politécnico da Maia - IPMAIA.

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