À medida que a inovação industrial avança, a manufatura aditiva se torna uma alternativa mais eficiente para superar os desafios da produção de peças e produtos. Para entender os desafios e oportunidades desse processo de fabricação, convidamos Luan Saldanha, especialista em Inovação Industrial da Embrapii, para esmiuçar todos os detalhes desta tecnologia transformadora.

Confira, a seguir, a entrevista completa:

Como é o cenário de hoje da manufatura aditiva e quais as possibilidades de novas aplicações?

A manufatura aditiva, popularmente conhecida como Impressão 3D, está cada vez mais na pauta das empresas brasileiras, emergindo como uma das tecnologias essenciais da Indústria 4.0, capaz de abordar uma ampla gama de desafios, como otimização de peças, sustentabilidade, produção personalizada sob demanda, entre outros.

No mundo, a taxa de crescimento anual do mercado de manufatura aditiva (MA) está acima de 20%. A expectativa é que, até 2027, alcance o valor de US$ 44 bilhões, segundo a Research and Markets (hoje, este mercado está avaliado em US$ 16,8 bilhões). Esse cenário promissor destaca a importância do Brasil se posicionar como parte integrante dessa perspectiva de uso das tecnologias de MA.

Em relação às aplicações, existe uma infinidade de possibilidades. Podemos mencionar a fabricação de óculos customizados e vestuários (roupa, sapato), até a produção de peças para linha de produção industrial, componentes de reposição, órteses e próteses, e até mesmo a construção de casas pré-fabricadas. A versatilidade da Manufatura Aditiva permite que diferentes setores avaliem os impactos e as formas como a MA pode ser uma aliada no contexto da Indústria 4.0 e da manufatura digital.

Quais são os materiais mais utilizados hoje e como eles ajudam a ampliar a criação de produtos personalizados?

Os principais materiais utilizados nas impressoras 3D são os poliméricos e metálicos, refletindo a história da criação da manufatura aditiva, em que as primeiras máquinas funcionavam com esses materiais. Em 1989, Scott Crump inventou e patenteou a tecnologia FDM (Fused Deposition Modeling), que hoje é amplamente utilizada em todo o mundo devido à diversidade de impressoras e materiais disponíveis e seus preços acessíveis.

No entanto, nos últimos anos, com o avanço contínuo das tecnologias de impressão 3D e sua a expansão para diversos setores, vários novos materiais vêm sendo usados, como cerâmicos, cimentícios (como o concreto), alimentos (chocolate, por exemplo), madeira, biomateriais etc.

Essa diversidade de materiais e tecnologias tem permitido o uso crescente da manufatura aditiva para criação de produtos personalizados. Por exemplo, alguns restaurantes já adotaram a impressora 3D para criar pratos personalizados para seus clientes. Da mesma forma, empresas no setor de saúde se beneficiam bastante da MA, pois conseguem fornecer tratamentos a seus pacientes de forma personalizada, criando órteses ou próteses que se adequem às necessidades de cada pessoa. Esses exemplos são uma pequena amostra de como a manufatura aditiva colabora com a criação de produtos personalizados e inovadores.

Conte um pouco sobre aplicações da manufatura com impressora 3D, como a produção de órteses para jogadores de basquete e do tênis da Dior, e o como esses exemplos podem impactar no futuro da manufatura 3D, por favor.

Esses dois exemplos ilustram como a manufatura aditiva está ampliando os horizontes de diversos setores industriais. No caso das órteses personalizadas para jogadores de basquete (e outros esportes, como futebol), a impressão 3D desempenha um papel fundamental. Elas são projetadas com o objetivo de proporcionar um encaixe perfeito no rosto do atleta, garantindo conforto, proteção e segurança, ao mesmo tempo em que são extremamente leves. Assim, espera-se que o desempenho do atleta não seja comprometido. O uso da impressão 3D também tem sido aplicado no tratamento da assimetria craniana em bebês, em que órteses personalizadas podem ser rapidamente fabricadas após o escaneamento da cabeça da criança, resultando em tratamentos mais eficazes e assertivos.

Na indústria de vestuário, como ocorreu com o exemplo citado da Dior, há bastante interesse no uso da MA como ferramenta de personalização de produtos. A tecnologia permite à empresa do setor agregar ainda mais valor às suas criações, um elemento valioso para um mercado focado na individualidade e na exclusividade. Além desses exemplos, recentemente vimos gigantes como a Apple e a Tesla adotando tecnologias de Manufatura Aditiva para a produção de componentes de seus produtos.

Essas aplicações exemplificam como a Manufatura Aditiva está em ascensão e como seu impacto no futuro da produção é substancial. Há um grande potencial de mercado no cenário atual.

Quais são os principais desafios e oportunidades para a manufatura aditiva no cenário nacional?

É importante lembrar que a introdução de um novo processo de manufatura, com seus rigorosos critérios de qualidade e segurança dos operadores e do cliente final, é gradual e não ocorre da noite para o dia.

Com base nisso, sabemos que a manufatura aditiva ainda tem grandes desafios em seu caminho rumo à consolidação. Entre eles, podemos citar o desenvolvimento de novos materiais, a redução no preço dos equipamentos, o aumento da disponibilidade de pessoal qualificado, a definição de normas e padrões. Porém, é significativo o avanço que podemos perceber, no mundo e no Brasil, quando se trata do uso na produção de peças finais.

Por ser um mercado ainda em processo de crescimento, com perspectivas de consolidação e expansão, as empresas estão diante de uma série de oportunidades a serem exploradas, que englobam a criação de bureaus de serviços para manufatura aditiva; pesquisa e desenvolvimento para novos materiais, pós-processamento, novas tecnologias para impressoras 3D; formação e capacitação profissional; empreendedorismo.

Quais setores da indústria mais têm adotado essa tecnologia?

Empresas do setor de óleo e gás, saúde, bens de consumo e automotivo têm apresentado um crescente interesse na adoção da manufatura aditiva. Cada um desses setores encontra-se em diferentes estágios de maturidade em relação ao uso da tecnologia, variando desde prototipagem, passando pela validação de peças até a produção das peças finais, entre outros.

Setores que são mais regulamentados, como óleo e gás, automotivo, espacial e saúde, estão sujeitos a uma série de requisitos antes de implementarem a MA em seus processos de produção. Porém, quando comparamos o cenário atual com o de cinco anos atrás, percebemos que o avanço em todos os setores é significativo.

Além desses setores, também podemos mencionar outros segmentos que têm adotado essa tecnologia, como mineração, construção civil, indústria de alimentos, entre outros.

Como você enxerga o futuro da manufatura aditiva e quais tendências para ficar de olho?

O futuro é bastante promissor, mas precisamos fortalecer o ecossistema que está se formando e continuar avançando no desenvolvimento das tecnologias e processos relacionados. Algumas das tendências que são apresentadas em artigos e debatidos em eventos que participo são: automação dos processos de manufatura aditiva; avanço nas normas e padronização, para garantia da qualidade e permitir a produção descentralizada; pesquisa e desenvolvimento de novos materiais (impressão 4D, integração de sensores em peças fabricadas por MA); conexão com outras tecnologias, como realidade virtual, MES (Manufacturing Execution System), inteligência artificial para correções no processo de impressão em tempo real, por exemplo.

Como a Embrapii pode ajudar as empresas a implementar novos projetos nesta área?

A Embrapii conta hoje com diversas Unidades credenciadas que têm competência e infraestrutura para realizar Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação (PD&I) relacionados à manufatura aditiva.

Seja no desenvolvimento de novos materiais, tecnologias e aplicações, a Embrapii e suas Unidades estão prontas para apoiar as empresas e a indústria brasileira a avançar com a manufatura aditiva e a se inserir, cada vez mais, no contexto da Indústria 4.0.

Ao longo dos 10 anos da Embrapii, já foram realizados diversos projetos relacionados com esta temática, colaborando tanto com pequenas e grandes empresas, incluindo organizações como a Petrobras, ArcelorMittal, Shell, Alkimat e muitas outras.