Apesar de parecer mais com ficção científica do que com a realidade que nos cerca hoje em dia, a tecnologia de impressão 3D é na verdade um processo atual que já está modificando a maneira com a qual diferentes objetos são projetados e produzidos. O seguinte trecho do livro The Book on 3D Printing, de Isaac Budmen e Anthony Rotolo, nos indica que essa tecnologia não está somente afetando diversos segmentos da indústria, mas também começa a estar presente em alguns projetos pessoais de artistas e entusiastas, com a real capacidade de adentar todos os lares no futuro, possibilitando cada pessoa a produzir os objetos que necessita, projetando-os por conta própria os simplesmente fazendo o download dos arquivos através da internet.
“Impressoras 3D podem fazer uma incrível variedade de coisas. A tecnologia por trás da impressão 3D, chamada fabricação aditiva, já está em uso para produção de alguns dos produtos que compramos nas lojas. Avanços recentes têm permitido a esses mesmos processos a serem reduzidos para uso pessoal, dando aos artistas, inventores e hobistas a capacidade de produzir os mesmos tipos de objetos de maneira econômica no trabalho ou em casa. Alguns até mesmo preveem que a impressão 3D tem o potencial para desencadear uma "nova revolução industrial", onde os indivíduos, bem como as empresas podem produzir diferentes tipos de objetos.” (Budmen e Rotolo, 2013: 25)6
Porém, a principal e mais extensa parte para atingir uma excelente impressão 3D não está no maquinário da impressora e sim no processo de desenvolvimento do projeto, seu design e conceito. Sem essa importante etapa, a impressão 3D não será utilizada em seu máximo potencial. Existem diferentes tipos de impressão 3D, que funcionam para solucionar demandas com características variadas; cada tipo atende uma necessidade e propósito
6“3D printers can make a incredible array of things. The technology behind 3D printing, called additive
manufacturing, is already in use to make some of the products you buy at the store. Recent advancements have allowed these same processes to be scaled down for personal use, giving artists, inventors and hobbyists the ability to produce the same kinds of objects inexpensively at work or home. Some even predict the 3D printing has the potential to spark a “new industrial revolution” of sorts, where individuals as well as corporations can manufacture goods.” (Budmen e Rotolo, 2013: 25)
diferente. Esses modelos serão apresentados a seguir com suas respectivas funções exemplificadas.
Conforme Budmen e Rotolo descrevem, o principal conceito envolvendo impressão 3D é o de converter dados digitais em objetos físicos, palpáveis na realidade, isso se torna possível através do processo de transformar materiais brutos para que sejam formados conforme o design previamente estipulado em uma figura sólida. Assim como as impressoras encontradas em escritórios e casas que têm a habilidade de transformar dados em jatos de tinta, resultando em textos ou imagens projetadas sobre um papel ou outra mídia similar, as impressoras 3D também são controladas de maneira parecida, o chamado Computer
Numerical Control (CNC) que traduz instruções espaciais computacionais em designs
específicos. A principal diferença entre uma impressora a jato de tinta para uma impressora 3D é a adição de mais um eixo instrucional, o eixo Z, o qual permite que, além de se mover lateralmente, a impressora consiga também reconhecer códigos de altura, possibilitando a construção de objetos considerando altura, largura e profundidade.
Com a crescente diminuição nos preços de computadores, maior se tornou o alcance dessa tecnologia e consequentemente o constante aumento relacionado ao interesse por impressoras 3D. A partir de que essa tecnologia pôde ser adotada por pequenos negócios e até mesmo usuários comuns, notícias sobre o uso de impressoras 3D começaram a surgir em todas as mídias, matérias sobre como podemos estar à beira de uma nova revolução industrial, sobre o potencial que essa ferramenta tem para mudar o mundo, como esse novo tipo de impressão pode impactar a vida de milhares de pessoas, gerando assim cada vez mais interesse pela a tecnologia.
O que anteriormente só era viável para grandes companhias, hoje, em menor escala, pode se tornar acessível para todos os interessados no assunto. Claro que ainda existem barreiras a serem superadas e limitações técnicas, relacionadas a materiais e processos de produção, para tornar esse tipo de máquina mais intuitiva e eficiente. Mas presenciar um objetos ser criado a partir de comandos computacionais na sua frente é realmente impressionante, seja a partir de camadas de plástico, solidificação de líquidos ou resinas. Quando os objetos digitais começam a emergir, a impressão é que realmente estamos presenciando o futuro.
O processo mais comum entre as técnicas de impressão 3D é o additive
manufacturing, que consiste em uma extrusão de plástico que é aquecido para passar pela
ponta da impressora e ser depositado em camadas que são sobrepostas para formar o objeto, técnica que ganhou o nome de Fused Filament Fabrication (FFF) ou Fused Deposition
Modeling (FDM), método que está presente em praticamente todas as impressoras de baixo
custo para o consumidor final. Entre impressoras desse tipo estão a Makerbot Replicator e a
3D Systems Cube, com preços acessíveis, muito eficientes e de fácil acesso ao consumidor
interessado em explorar esse campo da impressão 3D em sua casa ou escritório.
Imagem 22 – Makerbot Replicator Mini.
Existem outras técnicas para impressão 3D, mas não tão fortes dentro do mercado, principalmente por conta do custo e por tratar-se de tecnologias que ainda estão em contínuo desenvolvimento. Uma delas é a Stereolithography (SLA), que constrói o objeto através de camadas solidificadas de um polímero de resina líquida, usando raios ultravioleta para enrijecer as áreas constituintes do produto a ser impresso. Esse procedimento permite imprimir objetos com maior quantidade de detalhes, já que, por ser realizado através dos raios ultravioleta, consegue maior resolução em relação ao processo de extrusão. Isso pode ser medido pela distância entre as camadas solidificadas. Um bom exemplo de impressora desse tipo é a Form 1+ da Formlabs, que também se apresenta acessível, embora mais exija maior investimento, quando comparada às anteriores.
Imagem 24 – Formlabs Form 1+.
Outra delas é o Selective Laser Sintering (SLS), que obtém o resultado final da impressão formando o objeto em uma área de material curável, ou seja, materiais que possam ser solidificados por um agente ou aditivo; normalmente materiais em pó, que pode ser metal,
cerâmica ou plástico. Essas duas técnicas geralmente são utilizadas para produções em larga escala, por serem utilizadas em máquinas de alto custo, porém versões de baixo custo e metragem também podem ser encontradas no mercado. Uma vantagem desse método é que por ser impressa em camadas de pó solidificadas por laser as peças geradas através dessa técnica não precisam de nenhuma estrutura de suporte para garantir o acesso do material ao local da impressão, possibilitando a criação de peças complexas e até mesmo móveis de uma só vez, outra característica é que dependendo do material em pó utilizado pode resultar em peças extremamente fortes e densas por não sofrer com um ligamento fraco entre camadas, como é o caso das peças produzidas por extrusão. A primeira versão compacta de impressora 3D com essas características é a Sintratec.
Imagem 25 – Sintratec.
A utilização de impressão 3D na indústria já está presente a um bom tempo, uma das aplicações mais comuns é na indústria automotiva, a qual aproveita essa habilidade de
produzir peças e modelos rapidamente em 3D e visualizá-los no mundo real, com o auxílio da impressão 3D. Isso permite aprovar projetos com mais velocidade e resolver problemas de engenharia com maior eficiência, possibilitando testes rápidos com peças fabricadas a partir de modelos digitais.
Hoje em dia a indústria aeroespacial também já faz uso dessa tecnologia, incluindo projetos com a NASA. De acordo com Budmen e Rotolo (2013: 130), a companhia está desenvolvendo um projeto visionário no qual poderia criar peças no espaço, eliminando a necessidade de carregar inúmeros objetos a partir da terra, já que poderiam simplesmente levar a matéria prima e criá-los diretamente no espaço, o que seria uma vantagem muito grande para o avanço da exploração espacial.
Empresas de criação de bonecos e estátuas como a Hasbro e a Sideshow
Collectibles usam atualmente muitas impressoras 3D e arquivos digitais para compor seus
produtos, a facilidade de ajustes e opções de redução ou ampliação das peças fez com que adotassem rapidamente a tecnologia a seu favor. Não dependem mais de peças esculpidas tradicionalmente, que podem sofrer desgastes, e não podem ajustar sua escala em tempo real, fatos que podem ser facilmente resolvidos digitalmente. O arquivo não sofrerá desgaste algum é só recarrega-lo que estará sempre intacto.
Imagem 26 – Bonecos produzidos pela McFarlane Toys, esculpidos por Rafael Grassetti e impressos com uma máquina de Stereolithography.