Impressão 3D poderá competir com processos de produção em série - Injeção e Extrusão Industrial

A Universidade de Sheffield (Inglaterra) pretende construir uma impressora 3D capaz de produzir peças três vezes maiores do que as impressas atualmente e de operar sob velocidade 100 vezes superior à das máquinas de manufatura aditiva existentes até o momento.

O equipamento terá capacidade para processar uma ampla gama de materiais termoplásticos, que vão desde elastômeros até poliamidas, e contará com uma área de impressão de 1600mm x 1000 m.
O desenvolvimento da máquina faz parte de um projeto subsidiado pelo conselho de Pesquisas em Engenharia e Física do Reino Unido e receberá um aporte estimado em pouco mais de US$ 1 milhão. A tecnologia a ser incorporada no equipamento foi estabelecida por Neil Hopkinson, professor da faculdade de engenharia da Universidade de Sheffield, e se baseia na sinterização sob alta velocidade (high speed sintering, HSS). De forma similar ao processo de sinterização seletiva a laser (laser selective sintering, SSl), a HSS funde o pó polimérico camada a camada, mas em vez de usar laser, a máquina carrega um cabeçote de impressão que deposita sobre o polímero uma tinta sensível à radiação infravermelha, a qual é submetida à energia de lâmpadas infravermelhas. Uma vez absorvida pela tinta, esta energia funde a camada de material polimérico. Hopkinson explica que a tinta e as lâmpadas infravermelhas executam o mesmo trabalho dos lasers usados na SSL, só que de modo "mais veloz, usando componentes mais baratos". enquanto o laser tem de ser aplicado ponto a ponto sobre o leito polimérico, a lâmpada infravermelha produz seus efeitos sobre toda a área em que a tinta foi depositada numa única exposição.
A velocidade de operação da impressora deverá depender das dimensões do item a ser impresso, mas Hopkinson estima que o equipamento poderá imprimir cerca de um milhão de peças de pequenas dimensões (10mm x 10mm x 2mm) diariamente, o que tornará as impressoras competitivas com máquinas de injeção, voltadas para produções de largas escalas.
Hopkonson, que foi o primeiro acadêmico norte-americano a publicar livros sobre manufatura aditiva nos Estados Unidos, acredita que a tecnologia poderá se tornar competitiva a ponto de substituir a moldagem por injeção em alguns processos. "Na produção de certos itens a manufatura aditiva já substituiu técnicas consagradas de moldagem. É o caso de alguns dutos usados pela indústria aeroespacial, por exemplo, que costumavam ser rotomoldados e agora estão sendo rotineiramente produzidos pela boeing (EUA) por sinterização seletiva a laser. Minha expectativa é de que a manufatura aditiva abranja uma pequena, mas significativa, parte do mercado dominado hoje pela moldagem por injeção", afirma o professor.
O equipamento está sendo construído no Centro de pesquisas de manufatura aditiva da Universidade de Sheffield (University of Sheffield Advanced Manugacturing Research Centre, AMRC) e será entregue ao Centro de Manufatura Aditiva (Centre for Advanced Additive Manufacturing, AdAM) da instituição quando for concluído.