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Cientistas de Portugal e da Noruega desenvolvem nova geração de impressão 3D para a indústria

Pela primeira vez, uma equipa de investigadores da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra (FCTUC) e do Instituto Tecnológico para a Indústria da Noruega (SINTEF) desenvolveu um sistema robótico de impressão 3D com 6 eixos de movimento, possibilitando a impressão de peças metálicas de grandes dimensões em vários ângulos e planos.
A tecnologia, que já teve o interesse da multinacional indiana Tata Steel, uma das maiores fornecedoras de metal do mundo, representa uma nova geração de impressão 3D para toda a indústria que utilize materiais metálicos de grande envergadura (por exemplo, indústria aeronáutica e indústria do petróleo), com impactos relevantes na redução de tempo e de custos de produção.
A grande mais-valia deste novo sistema robótico, além de possibilitar o dobro da performance das tradicionais impressoras 3D (que usam 3 eixos), é a sua flexibilidade, permitindo acoplar um conjunto de ferramentas nunca antes conseguido, especialmente um software de simulação em tempo real.
“A capacidade de simular o processo em tempo real, isto é, a simulação é feita ao mesmo tempo que acontece a impressão da peça, é de extrema importância pois conduz a grandes facilidades durante toda a produção. A simulação simultânea, que abrange diversas variáveis e parâmetros (dureza, temperatura, mudanças de fase no material, etc.), permite corrigir de imediato qualquer anomalia que possa surgir. Atualmente, a impressão é realizada por tentativa/erro até se obter os parâmetros desejados”, esclarece Norberto Pires, coordenador do projeto.
Para obter esta configuração robótica, os investigadores tiveram de superar vários desafios. Primeiro foi necessário perceber se a tecnologia robótica atual estava disponível para absorver um sistema desta complexidade. Ultrapassada esta fase, sucederam-se vários estudos com o objetivo de encontrar fórmulas “que permitissem gerar sem problemas as trajetórias de impressão para um robô de seis eixos ou mais”, explica.
Resolvido o problema das trajetórias, surgiram mais dois dilemas: “por um lado, descobrir uma forma para adaptar a tecnologia de impressão existente a um sistema deste tipo – automação e integração de tecnologia – e, por outro, conseguir incorporar ferramentas de simulação que possibilitassem a correção em tempo real dos parâmetros de impressão das peças”, relata o também docente do Departamento de Engenharia Mecânica da FCTUC.
Provado o conceito, importa saber quando poderá estar no mercado esta solução. Depende do investimento, que é elevado.
O cientista da FCTUC estima um valor de cerca de dois milhões de euros. Por isso, constituiu e lidera um consórcio que junta centros de investigação da Universidade Nova de Lisboa e de várias universidades da Alemanha, Áustria, Espanha e Noruega, bem como empresas de diferentes ramos de atividade.

Norberto Pires

No âmbito do consórcio foi já submetido um projeto à União Europeia.
Os resultados desta investigação, financiada pelo programa PT2020 e por bolsas de ignição, foram publicados na revista científica Emerald.
Mais informação sobre o sistema robótico desenvolvido está disponível: aqui.

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