Manufatura Aditiva e a Indústria do Futuro

Prof. Martinho Oliveira, Diretor da Escola Superior Aveiro – Norte

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Vivemos uma época de profundas e rápidas mutações tecnológicas. O trilho do Digital está aí e a Indústria não pode fugir a este destino! Um claro exemplo desta evolução galopante é a Manufatura Aditiva.

A banalização da designação “impressão 3D” veio ajudar à disseminação das atuais tecnologias de manufatura aditiva, também designadas por tecnologias de fabrico rápido aditivo, baseadas na construção de objetos camada sobre camada, a partir de um ficheiro gerado em computador. Longínqua vai a década de 80 quando as primeiras tecnologias de “prototipagem rápida” surgiram no mercado como ferramentas de ajuda ao processo de desenvolvimento de produto. Hoje as tecnologias de manufatura aditiva disponíveis no mercado fabricam Produtos!

A manufatura aditiva vem oferecer novos horizontes à realidade industrial de hoje, permitindo alargar e reinventar a oferta de produtos e podemos afirmar que temos hoje, já, produção à distância de um “click”.

No atual cenário industrial, geralmente, privilegiam-se elevadas produções e aplicam-se metodologias que maximizem a utilização dos fatores produtivos com os decorrentes benefícios económicos. Contudo, neste mundo globalizado a célula básica é o individuo e esta entidade, individualista, procura preferencialmente produtos únicos, distintivos e personalizados – este é um grande desafio e uma oportunidade maior para quem oferece inovação no Produto. Quais serão as soluções quando se pretende produções que privilegiem elevada variedade de produtos em pequenas séries, rápidas respostas ao mercado, ausência de stocks, produtos mais leves, produtos com pegadas ecológicas mais favoráveis? Será que se pode pensar numa indústria que não necessite de ferramentas e moldes, linhas de produção, economias de escala? Pode-se eliminar linhas de montagem e cadeias de fornecimento? Pode-se ter produção de proximidade ou distribuída? Não se espere, hoje, uma resposta cabal a estas e outras questões desta natureza e não se pense que a manufatura aditiva é a solução, se é que procuramos uma solução. A manufatura aditiva vem oferecer novos horizontes à realidade industrial de hoje, permitindo alargar e reinventar a oferta de produtos e podemos afirmar que temos hoje, já, produção à distância de um “click”.

Contudo, convém ter presente barreiras técnicas que é necessário vencer na manufatura aditiva, muito em especial, nas soluções de equipamentos hoje disponíveis no mercado. Refiram-se algumas: elevados custos de aquisição e de manutenção, baixa produtividade, necessidade de melhores resoluções e definições no produto, dimensões dos objetos a produzir, processo de garantia de qualidade, softwares que não maximizam o potencial das tecnologias e as dificuldades inerentes à baixa disponibilidade de pessoal técnico qualificado… mas, a evolução tecnológica está a decorrer a um nível extraordinário.

Tem havido algum desenvolvimento com polímeros, como seja latex, silicone, poliuretano e teflon, porventura combinados com algodão, viscose ou nylon, originado tecidos muito elásticos e com efeito de memória. É uma área em que a indústria nacional deve estar atenta.

Portugal, e a região Norte em particular, tem uma componente muito relevante da sua produção industrial baseada em processos subtrativos (processos que recorrem à remoção de material para fabrico de produtos, como é exemplo a maquinação), nomeadamente na transformação de metais e de ligas metálicas. A manufatura aditiva pode, neste caso particular, levar a uma mudança, mesmo que parcial, de paradigma – a diminuição do uso de técnicas subtrativas em benefício do uso de técnicas aditivas. Este é um exemplo onde é imperativo que a indústria esteja atenta e participe nesta revolução industrial disruptiva que está a acontecer. Hoje, há empresas nacionais, nomeadamente na área do fabrico de ferramentas e moldes, que começam a incorporar estas técnicas de fabrico rápido nos seus processos produtivos. Assume aqui especial relevância a sinterização seletiva por laser (SLS), uma técnica de manufatura aditiva que transforma pós (essencialmente, metálicos e poliméricos) em produtos de elevado interesse para a indústria. Uma breve palavra para outros setores industriais onde a manufatura aditiva vai penetrando e conquistando o seu espaço: o setor da cerâmica através de técnicas de robocasting e de impressão 3D, o setor do metal duro com robocasting e fabricação por deposição de filamento fundido (FFF), o setor da joalharia através de SLS e FFF, o setor do produto através do recurso ao FFF e à esteriolitografia. No setor da moda e vestuário, muito em particular nos acessórios, a manufatura aditiva tem um elevado potencial pois permite criar acessórios únicos e ao gosto do cliente, com materiais novos e inovadores; já a impressão de têxteis é ainda um tema que está a dar os primeiros passos – a falta de flexibilidade dos atuais materiais e o facto de não haver impressoras 3D dedicadas são problemas em estudo e em fase de solução. Tem havido algum desenvolvimento com polímeros, como seja latex, silicone, poliuretano e teflon, porventura combinados com algodão, viscose ou nylon, originado tecidos muito elásticos e com efeito de memória. É uma área em que a indústria nacional deve estar atenta.

Países como os Estados Unidos da América, a China com o seu Plano Nacional para Manufatura Aditiva, a Alemanha, o Japão e Inglaterra estão a assumir posições de liderança nesta matéria. Cabe-nos a nós colocar Portugal neste mapa tecnológico.

Pese embora a sua baixa expressividade industrial em Portugal, o sector médico é um setor de enorme potencial para a manufatura aditiva e, atualmente, é o setor, a nível mundial, que mais recorre a estas técnicas. Refira-se a utilização da manufatura aditiva no desenvolvimento de instrumentação médica, na fabricação de órgãos, na personalização de próteses e ortóteses, em implantes, em modelos anatómicos, em sistemas de entrega e dosagem de medicamentos, entre outros. O setor da mobilidade (transportes, aviação e espacial) recorre hoje a estas tecnologias com o objetivo de desenvolver produtos com mais baixo peso através da manufatura de formas complexas, de geometrias intricadas e com menos pontos de união. Dentro de 5 anos estes dois setores podem vir a representar uma fatia superior a 50% do mercado mundial da manufatura aditiva.

Países como os Estados Unidos da América, a China com o seu Plano Nacional para Manufatura Aditiva, a Alemanha, o Japão e Inglaterra estão a assumir posições de liderança nesta matéria. Cabe-nos a nós colocar Portugal neste mapa tecnológico. Certamente com o apoio das entidades do Sistema Científico e Tecnológico, que têm vindo a fazer um esforço para criar conhecimento nesta área, as empresas e os empreendedores poderão incorporar estas tecnologias e desenvolver produtos e soluções inovadoras por manufatura aditiva, dando assim novos rumos à indústria nacional.

Martinho Oliveira

Universidade de Aveiro, 22 de janeiro de 2019