"Em um futuro próximo algumas peças e componentes mecânicos, automobilísticos e aeronáuticos, assim como próteses humanas, só poderão ser construídos por meio dessa nova tecnologia. Se no Brasil não aprendermos, pelo menos, a usar esse processo, ficaremos muito atrás", disse Coelho.

A tecnologia é baseada em dois processos de impressão 3D para metais, chamados Powder Bed Fusion (PBF) e Direct Energy Deposition (DED).

O primeiro processo consiste em fundir camadas sequenciais de um leito metálico com um feixe de laser. E o segundo envolve o uso concomitante do feixe de laser e de pó metálico, injetado em uma poça de metal fundido, sobre a superfície de uma peça.

À medida que o pó metálico é fundido, o material se deposita em camadas e vai resfriando e solidificando, até dar origem a uma peça metálica, com base em um modelo digital, explicou o pesquisador. "Esse processo está bem desenvolvido para polímeros, mas, para metais, ainda representa um desafio muito grande", disse Coelho.

Um dos desafios para viabilizar a técnica, segundo o pesquisador, é adequar a energia necessária do laser para a fusão dos materiais. Enquanto os polímeros fundem entre 100 ºC e 250 ºC, a temperatura de fusão da maioria dos metais está acima de mil graus, o que demanda uma energia muito alta. "O desafio é conseguir obter uma concentração de energia ideal que permita ao equipamento atingir essa temperatura de fusão dos metais", disse.

Segundo Coelho, outro desafio é o acabamento superficial das peças metálicas obtidas por manufatura aditiva, uma vez que podem não atender algumas aplicações de alto desempenho. Para isso, é necessário combiná-la com processos como de usinagem de alta velocidade e retificação (HSM/H, na sigla em inglês) no pós-processamento das peças.

Por meio do projeto apoiado pela FAPESP, os pesquisadores desenvolveram em parceria com uma empresa fabricante de máquinas e ferramentas no interior de São Paulo - a Romi - uma equipamento capaz de realizar esses processos híbridos. Agora, pretendem desenvolver outra máquina, de segunda geração, também em parceria com a fabricante de máquinas paulista. "A Romi se tornou a quinta empresa no mundo a ter essa solução de processos híbridos", disse Coelho.

A fim de assegurar a qualidade e o padrão do pó metálico usado como matéria-prima nesses processos, um grupo de pesquisadores da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) e do Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT) pretende desenvolver uma tecnologia para fabricá-lo.

O projeto também tem a participação de pesquisadores do Instituto de Estudos Avançados (IEAv), do Centro de Tecnologia da Informação Renato Archer e da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp).

"Pretendemos aplicar o conhecimento adquirido durante o projeto para desenvolver um molde para injeção de termoplásticos, além de pás e palhetas de turbina a vapor para geração de energia com bagaço da cana", contou Coelho.

*Este conteúdo foi originalmente publicado na Agência Fapesp

Fonte: Revista Exame