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Da manufatura aditiva e subtrativa ao processamento a laser, à soldagem e à robótica, a Unidade Embrapii SENAI Manufatura, Laser e Robótica, em Joinville, transforma desafios industriais em oportunidades de inovação.

Quando uma peça precisa melhorar seu desempenho, um componente de alto valor precisa ser recuperado ou um processo convencional chega ao limite de produtividade e custo, novas soluções tecnológicas podem fazer a diferença.

Localizada em Joinville (SC), a Unidade Embrapii SENAI Manufatura, Laser e Robótica desenvolve projetos de pesquisa, desenvolvimento e inovação (PD&I) que integram materiais, processos e aplicações industriais. Suas competências incluem:

• Manufatura aditiva por tecnologia laser, incluindo a fabricação e a deposição de materiais;
• Processamento a laser para remoção de material e manufatura subtrativa;
• Transformação de materiais por laser, soldagem e tratamentos térmicos e superficiais;
• Desenvolvimento de sistemas a laser e soluções robóticas para reduzir riscos operacionais.

Essa integração permite investigar novos materiais e processos e desenvolver soluções com potencial para melhorar o desempenho e a competitividade industrial.

A Unidade atua em desafios de setores como aeroespacial, naval, automotivo, eletroeletrônico, odontomédico, metalmecânico, energia e óleo e gás.

O que sua empresa pode desenvolver com a Unidade Embrapii?

Mais do que executar processos, a Unidade atua como parceira tecnológica, desenvolvendo soluções para desafios que exigem novas formas de fabricar, recuperar ou modificar componentes e superfícies.

Os projetos podem combinar manufatura aditiva e subtrativa, processamento a laser, desenvolvimento de sistemas e robótica aplicada à redução de riscos em operações.

A estrutura conta com mais de 8 mil m² de infraestrutura e uma equipe de mais de 160 profissionais especializados.

Entre os recursos disponíveis estão a fabricação aditiva de peças metálicas em diferentes ligas, a soldagem a laser, a texturização e funcionalização de superfícies, os tratamentos térmicos e superficiais a laser, a usinagem avançada em cinco eixos e a metrologia dimensional. A estrutura inclui ainda um laboratório acreditado pelo Inmetro para 14 tipos de ensaios.

O objetivo é transformar conhecimento e tecnologia em soluções aplicáveis a desafios concretos da indústria.

Laser como ferramenta de engenharia: adicionar, remover ou transformar

O laser permite adicionar, remover ou transformar materiais de forma controlada, criando possibilidades para fabricar componentes, recuperar peças e modificar superfícies.

Na manufatura aditiva, é possível fabricar componentes metálicos ou depositar material em regiões específicas, explorando novas geometrias e alternativas para a produção e a recuperação de peças.

Em componentes de alto valor, a recuperação localizada pode ser uma alternativa à substituição integral. A viabilidade, porém, depende do material, da aplicação e dos requisitos técnicos envolvidos.

Na manufatura subtrativa, o processamento a laser e a usinagem avançada em cinco eixos ampliam as possibilidades de solucionar desafios de geometria, precisão e processo que não são facilmente resolvidos por métodos convencionais.

A transformação de materiais inclui texturização, funcionalização e tratamentos térmicos e superficiais a laser. Essas técnicas permitem investigar alterações nas propriedades da superfície sem necessariamente substituir o componente inteiro

Como essas competências chegam ao chão de fábrica

Em um projeto com a General Motors do Brasil, o então SENAI ISI Laser contribuiu para a iniciativa denominada Ferramentaria 4.0, integrando adição e remoção de material a laser, texturização, tratamento a laser, sensoriamento e robótica em aplicações voltadas a ferramentas e processos de estampagem.

O exemplo mostra como a integração de diferentes competências tecnológicas pode contribuir para solucionar desafios reais da indústria e justificar investimentos em inovação com base em resultados..

Materiais Avançados: desenvolver o material não encerra o projeto

Na parceria Embrapii-BNDES, projetos enquadrados no foco Materiais Avançados devem atender aos critérios do programa e estar nos níveis de maturidade tecnológica TRL 3 a TRL 9.

A questão central é: como transformar as propriedades de um material em desempenho comprovado no produto e em ganhos mensuráveis para a empresa?

O desenvolvimento de uma nova liga, por exemplo, exige definir parâmetros de fabricação, compreender como o material responde ao processamento e validar as características do componente final.

O mesmo princípio se aplica a processos de união, deposição, tratamento térmico e acabamento: além de apresentar potencial, a inovação precisa ser viável nas condições de fabricação e atender aos requisitos da aplicação.

A Unidade reúne competências em processamento, caracterização e validação para apoiar, de forma integrada, as diferentes etapas desse desenvolvimento.

Da propriedade prometida ao desempenho comprovado

Como verificar se uma solução tecnológica funciona como esperado? Essa resposta é essencial para reduzir incertezas técnicas e a orientar decisões de investimento em inovação.

Para isso, é necessário verificar dimensões, caracterizar o material e avaliar se os resultados atendem aos critérios definidos para a aplicação.

A Unidade combina sistemas de fabricação e processamento com metrologia dimensional, técnicas de caracterização e um laboratório acreditado pelo Inmetro para 14 tipos de ensaios.

Essa capacidade é especialmente relevante em setores com requisitos técnicos rigorosos, como os segmentos aeroespacial, automotivo, de energia, de óleo e gás e odontomédico.

E quando o desafio não está apenas no material?

Um dos principais diferenciais da Unidade é a integração de competências em manufatura avançada, processamento de materiais, sistemas a laser e robótica, permitindo o desenvolvimento de soluções tecnológicas para desafios industriais complexos. 

Essa abordagem multidisciplinar viabiliza novas formas de executar operações industriais, combinando tecnologias para aumentar a eficiência dos processos, reduzir a exposição humana a riscos e ampliar a segurança operacional, especialmente em ambientes críticos e de difícil acesso.

Como saber se o desafio da sua empresa justifica um projeto de PD&I?

Quando a solução já está consolidada no mercado e atende às necessidades da empresa, adquiri-la ou implementá-la pode ser suficiente.

Um projeto de PD&I faz sentido quando existe uma questão técnica relevante cuja solução ainda não está estabelecida ou precisa ser validada para uma aplicação específica.

O desafio pode envolver fabricar uma peça complexa, definir parâmetros para um novo material, recuperar um componente de alto valor, modificar uma superfície, desenvolver um sistema a laser ou robotizar uma operação de risco.

A incerteza tecnológica é um dos pontos de partida para a inovação.

A empresa precisa saber qual tecnologia utilizar antes de procurar a Unidade?

Não. O ponto de partida é o desafio industrial, e não a escolha prévia de uma tecnologia.

A empresa pode começar descrevendo uma necessidade concreta: uma peça difícil de fabricar, um componente que precisa ser recuperado, uma superfície que deve adquirir novas características ou uma operação que apresenta riscos.

No modelo Embrapii, a empresa e a Unidade negociam diretamente e formalizam a contratação entre si. Esse fluxo contínuo de projetos permite iniciar conversas sem depender da abertura de um edital específico.

Como a parceria Embrapii-BNDES pode contribuir

Materiais Avançados é um dos focos da parceria Embrapii-BNDES. O enquadramento depende dos critérios do programa e do nível de maturidade tecnológica do projeto (TRL 3 a 9). O uso de laser ou de manufatura aditiva, isoladamente, não garante a elegibilidade.

As competências da Unidade em manufatura aditiva e subtrativa, processamento a laser, tratamentos, caracterização e validação podem apoiar o desenvolvimento de materiais avançados e sua aplicação em soluções industriais.

O valor da tecnologia está nas soluções que ela permite desenvolver para a indústria

A tecnologia ganha relevância quando responde a uma necessidade concreta do negócio.

Com infraestrutura especializada e uma equipe experiente, a Unidade apoia empresas na concepção, no desenvolvimento e na validação de soluções em manufatura avançada, laser e robótica.

Sua empresa tem um desafio tecnológico? Entre em contato com a Unidade Embrapii SENAI Manufatura, Laser e Robótica e converse com um especialista sobre as possibilidades de transformá-lo em um projeto de inovação apoiado pelo modelo Embrapii.