Nota profissional importante: Este é um texto de autor de arquivo baseado em fontes e exemplos disponíveis no momento da publicação. Não se trata de uma especificação técnica atual, instrução de segurança, conselho de investimento ou confirmação das capacidades, velocidades, custos ou status atuais das empresas e produtos mencionados. Cada aplicação atual de fabricação aditiva requer uma verificação da documentação atual do fabricante, propriedades dos materiais, segurança ocupacional, direitos de propriedade intelectual e regulamentos aplicáveis.
Os serviços de fabricação aditiva e impressão não fazem parte da oferta pública atual de Savo Kusić. O foco de produção atual consiste em janelas de madeira, janelas de madeira-alumínio e portas personalizadas.
Necessidades, tecnologia e produção
A nova tecnologia de fabricação de itens usando a impressora 3D também exigiu nossa revisão desta tecnologia, seus efeitos na produção e possíveis novas tendências e formas de organizar a produção.
A maioria dos textos que tratam da esfera da indústria (assim como de muitos outros campos) na verdade começa com a conclusão de que “hoje a tecnologia (medicina, química, etc.) é tão avançada que…”
Esta frase de efeito, como aconteceu no passado, certamente permanecerá por muitos anos e provavelmente sobreviverá a nós, porque do jeito que está, no mesmo dia em que estamos lendo este texto, a sociedade humana nunca esteve tão desenvolvida, mas nunca será, como será amanhã.
E de fato, as necessidades criadas pelo homem diferem de dia para dia e cada necessidade condiciona uma nova, que deve ser mais perfeita e melhor que a anterior. Se você colocasse essas necessidades no contexto de, por ex. da indústria de fabricação de computadores, veríamos que um computador que pudesse, há cinco anos ou mais, fazer todo o nosso trabalho não é mais suficiente para nós (novas necessidades exigem software mais completo, o que requer ainda hardware, etc.). Especificamente, este fenômeno foi descrito por Gordon Moore, um dos fundadores da Intel, que afirma que a potência do computador dobra a cada 18 para 20 msec, razão pela qual esta lei foi chamada de Lei de Moore. Portanto, hoje nosso telefone celular contém mais poder computacional do que toda a organização da NASA, que é 1969. enviou dois homens à lua ou, por ex. videogames que consomem mais recursos computacionais para simular situações tridimensionais do que um único computador mainframe da década anterior (Kaku, 2011).
Aqui duas coisas devem ser separadas imediatamente. As necessidades que são cotidianas hoje, aquele computador não poderia atender, mas o outro lado da história, quando visto de forma geral, aquele computador, como mencionado, foi suficiente para lançar um homem à lua. Assim, o progresso da ciência tornou-se livre da dependência da velocidade, por ex. processadores e há muita ênfase em outros ramos, o que possivelmente dificulta o progresso. Resumindo, a ciência se comunica nos dois sentidos com o computador e o adapta a si mesmo.
No entanto, as necessidades não são as únicas que “empurram” a humanidade para frente. Os desejos que o homem cria, independente de precisar ou não, abrem todo um novo espaço para que as indústrias corram para lhe oferecer exatamente o que ele quer ou o que gostaria, sem ainda ter consciência disso. Não devemos esquecer o marketing, que sustenta toda a história com o facto de ser de facto as nossas necessidades e aquilo que não podemos prescindir, e não apenas desejos que não nos são tão necessários. Quando incluímos também o homem como um ser social e cultural, que quer ser diferente dos outros e formar a sua própria identidade que irá reflectir o seu estado espiritual interior (que é ao mesmo tempo uma necessidade e um desejo até certo ponto), obtemos uma imagem muito complicada do cliente de hoje, do ponto de vista, por exemplo, do consumidor. de uma empresa que pretende vender o seu automóvel, onde essa empresa tem de despender recursos consideráveis, para pesquisar e moldar a sua oferta, sem sequer entrar na produção desse automóvel.
Então como produzir esse produto, para que seja algo que alguém queira? Que tipo de pesquisa é e qual a melhor forma de realizá-la, para que seja reflexo do real desejo do cliente e de algo que alguém irá comprar, sem que fique no estoque e perca valor? Uma das melhores maneiras de fazer um produto é o cliente dizer o que espera do produto, e assim podemos ter certeza de que venderemos para ele. Claro que o outro lado do problema é como conseguir tudo isto com o mínimo de recursos possível, respeitando cada cliente individualmente.
Personalização em massa
Os primeiros a oferecer uma resposta a esta pergunta são os defensores de uma nova abordagem na produção. A abordagem que surgiu há cerca de vinte anos oferece uma forma de pensar e uma filosofia de organização da produção para respeitar todos estes requisitos, ao mesmo tempo que encontra soluções para os satisfazer para benefício mútuo. Portanto, produza o que cada cliente deseja e pode pagar e tenha lucro. Essa abordagem é chamada de personalização em massa. A moeda foi criada a partir das palavras inglesas mass (massa, maciço, multidão) e customização (ajuste), que na tradução significaria customização em massa no sentido da possibilidade de individualização de produtos na produção em massa (de acordo com Suzić, 2014).
Produção hoje
Existem muitas abordagens para a produção, mas a que ganhou mais impulso e é mais amplamente aplicada hoje é a customização. Quando se fala em customização, está sempre relacionado à época em que vivemos e os pressupostos relacionados à customização são principalmente que ela prescreve o melhor tipo de produção e como abordar o design e a produção do produto. A customização não prescreve que tipo de produção é melhor e como criar um produto. A customização é uma abordagem e uma forma de pensar, e os melhores métodos e melhores práticas de produção são apenas uma consequência desta abordagem e em geral da decisão de aplicar este tipo de pensamento na produção (criação).
Todas as empresas de sucesso seguiram esta abordagem e construíram sistemas de sucesso com os quais conseguiram organizar a sua produção para responder melhor ao mercado. A customização foi mencionada para indicar a necessidade de organizar o sistema no sentido de reduzir os tamanhos dos insumos na produção, em relação aos tamanhos dos produtos, e assim desempenhou um papel muito importante como abordagem.
Isso introduziu grandes mudanças na forma como os produtos são criados, mas ainda assim, no fundo, a forma de produção não mudou. Apenas uma organização melhor é oferecida.
Adicionando e subtraindo material
A produção anterior é baseada no princípio da subtração de material. Na prática, isso significa que se pega uma peça com dimensões maiores que as dimensões do produto final e se retira o material da peça, até que a peça chegue às dimensões finais. Este tipo de produção ainda é dominante na indústria manufatureira hoje. É claro que existem exceções, como produtos obtidos pelos processos de fundição, sopro, estampagem e similares, mas esses métodos não dão liberdade “posterior” suficiente na modelagem do produto, mas são limitados pela preparação prévia (modelos, estruturas de materiais, etc.).
O método de produção oferecido pela impressão 3D é exatamente o oposto do método mencionado e oferece produção por adição de materiais. Este método de produção baseia-se no princípio de adição de materiais até obter a dimensão final.
3D imprimir
Até poucos anos atrás, essa abordagem parecia ficção científica, mas foi a engenharia que contribuiu para iniciar esse tipo de produção. Na impressão tridimensional, um objeto é criado pela aplicação sucessiva de camadas de material. Permite a produção de peças e conjuntos a partir de diversos materiais, com diferentes propriedades mecânicas e físicas (Wikipedia, 2015).
Se nos aprofundarmos na essência da impressão 3D, ela poderia existir desde os tempos dos “materiais líquidos”, mas a engenharia contribuiu para que a combinação de uma máquina CNC [1] e uma extrusora comum (que pode empurrar algum material) dá a possibilidade de criar um objeto em três dimensões, o que é mostrado na imagem 1.
Image 1 - Combinação de máquina CNC e extrusora de plástico (corte de papelão CNC, 2015) (O que há de novo no mundo da impressão 3D? , 2015) (impressão 3D, 2015)
É claro que ao longo do tempo foram desenvolvidos métodos mais sofisticados deste tipo e técnicas de união de camadas aplicadas, onde se obtém constantemente um melhor acabamento, novos materiais são introduzidos e a construção das próprias impressoras é melhorada. De referir ainda a então apresentada impressora Carbon3D, cujos construtores foram inspirados no filme “Terminator 2”, onde é modelado um objecto extraído de resina líquida (foto 2). Como disse um dos criadores desta impressora, Joseph DeSimone, as impressoras 3D são, na verdade, impressoras 2D que repetem o processo continuamente, e esse processo demorava muito tempo naquela época. Esta impressora “simplesmente” extrai todo o objeto do fluido, pré-formado com a ajuda da luz, e de acordo com a fonte da época fornece impressão 25 a 100 vezes mais rápida (Carbono3D, 2015).
Imagem 2 - Princípio de operação 3D da impressora Carbon 3D. (Carbono3D, 2015)
3Impressão e produçãoD
Já pode ser visto como a aplicação da impressora 3D está se espalhando por todas as áreas da indústria, então já existem peças impressas de carrocerias, carcaças de carros, talheres, guarda-roupas e até casas e edifícios, etc. Por exemplo, a Boeing hoje imprime mais de 20 000 peças para seus aviões (DICKEY, 2015).
À medida que esta tecnologia se torna mais barata e mais acessível, os especialistas nesta área prevêem que este tipo de produção passará da indústria para os clientes. Com as impressoras 3D, as pessoas poderão criar seus próprios modelos, modificar os existentes e adaptar os produtos às suas necessidades. Você já pode encontrar muitos modelos gratuitos na Internet, que podem ser baixados e impressos diretamente.
No entanto, se olharmos para um exemplo banal, muitas pessoas hoje têm impressoras 2D “comuns” em suas casas, mas ainda existem copiadoras, e mesmo aqueles que têm impressoras imprimem em copiadoras. Será semelhante com as impressoras 3D. Existem vários motivos para isso, alguns dos quais são:
- razões econômicas, porque a produção em massa ainda é mais barata que a individual;
- um melhor acabamento, para o qual a maioria dos indivíduos não terá condições como profissionais;
- conhecimento de características de materiais, software de construção e processamento;
- habilidades criativas do indivíduo;
- limitações físicas da impressora.
No que diz respeito ao atendimento das necessidades dos clientes, a impressão 3D oferece possibilidades infinitamente maiores de adaptação do produto aos desejos do cliente, do que era capaz de oferecer a produção tradicional baseada na subtração de material. Mas do ponto de vista do produtor, permite uma produção sem excesso (desperdício) de materiais, redução do número de máquinas, menores custos de armazenamento, etc. Além disso, resta espaço para a personalização acima mencionada, onde podem ser produzidas antecipadamente plataformas de produtos, nas quais podem ser impressas as formas desejadas e adicionalmente atender os clientes, com rapidez de entrega e afins. Além disso, será aberta a possibilidade de deixar um produto inacabado, onde será entregue ao cliente como tal, e o cliente também poderá imprimir o produto com sua impressora.
Abaixo estão alguns exemplos obtidos pela impressão 3D
Anexo 1 - A empresa chinesa WinSun, especializada na construção de casas utilizando a tecnologia 3D, “imprimiu” seu primeiro arranha-céu
Imagem 3 – Edifício Impresso - http://svetzanimljivosti.com/zgrada-iz-stampaca-prva-visespratnica-po-3d-tehnologiji/
Imagem 4 - Interior do edifício impresso - http://kiko-unico.com.hr/hocemo-li-u-skoroj-buducnosti-printati-stambene-objekte-luksuzne-vile/
Anexo 2 - A empresa Local Motors produziu um carro onde elementos estruturais e partes da carroceria são impressos em uma impressora 3D e, em seguida, componentes adicionais
Imagem 5 - Carro cujas peças são impressas - http://www.b92.net/automobili/razno.php?yyyy=2015&mm=01&nav\_id=946245
Acessório 3 - 3D Rifle e Pistola
Imagem 6 - 3d Rifle - http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-2295283/3D-printing-gunsmiths-make-blueprints-available-free-download-granted-firearms-licence.html
Imagem 7 - http://www.bbc.com/news/science-environment-22421185
Anexo 4 - 3Mão D para pessoas com deficiência
Imagem 8 - 3Mão D - http://edition.cnn.com/2014/04/14/tech/innovation/carpenter-fingers-robohand-3-d/
Nota de aplicação: Exemplos históricos, previsões, comparações de velocidade e declarações de empresas não substituem uma comparação técnica e comercial real. A segurança do processo depende da máquina, material, ventilação, temperatura, processamento, finalidade da peça e avaliação especializada do caso específico.
Fontes
3Impressão D. (2015, 4 14). Obtido da Wikipedia, a enciclopédia gratuita: http://en.wikipedia.org/wiki/3D_printing
Carbono3D. (2015, 04 5). Obtido de Carbon3D | Tecnologia CLIP - Tecnologia inovadora centrada no processo fotoquímico ajustável para impressão 3D sem camadas:: http://carbon3d.com/
DICKEY, MR (2015, 4 15). Espero que você confie nas impressoras 3D - a Boeing as usa para ‘imprimir’ peças para seus aviões. Obtido do Business Insider: http://www.businessinsider.com/
Kaku, DM (2011). Física do futuro.
Corte de papelão em cnc. (2015, 4 14). Obtido em elitesecurity.org - fóruns da web: http://www.elitesecurity.org/t415702-0
Suzić, N. (. (nd). Novi Sad.
O que há de novo no mundo da impressão 3D? . (2015, 4 14). Obtido de Brit + co: http://www.brit.co/3d-june/
Wikipédia. (2015, 04 12). 3D carimbo. Obtido da Wikipedia: http://sr.wikipedia.org/sr-el/3%D0%94_%D1%88%D1%82%D0%B0%D0%BC%D0%BF%D0%B0
[1] CNC (eng. controle numérico computadorizado) é uma máquina que utiliza coordenadas pré-inseridas para seu movimento, que são inseridas dependendo das posições desejadas no sistema de coordenadas observado.