Esta gigantesca impressora 3D pode reinventar o processo de manufatura
Universidade nos EUA desenvolveu uma enorme máquina de manufatura aditiva que pode construir casas e muito mais
Em um enorme galpão na Universidade do Maine, nos EUA, agora está uma gigantesca máquina de manufatura aditiva chamada Factory of the Future 1.0 (Fábrica do Futuro 1.0). E, se seus desenvolvedores estiverem certos, ela poderia mudar a maneira como construímos diversas coisas.
Em essência, trata-se de uma impressora 3D, com um bocal conectado a uma rede de fios suspensos e presos a um longo chassi de aço próximo ao teto. Esta máquina é uma versão superdimensionada dos robôs de manufatura aditiva que produzem pequenas peças de plástico em laboratórios de prototipagem e estruturas do tamanho de uma casa.
De acordo com a universidade, a Factory of the Future 1.0 é a maior impressora de termoplástico do mundo. Com capacidade para produzir objetos de até 30 metros de comprimento, 10 metros de largura e 5,5 metros de altura, ela pode imprimir até 227 quilos de material por hora – o suficiente para construir uma casa de 56 metros quadrados em menos de quatro dias.
Mas, além de imprimir objetos, esta máquina pode realizar manufatura subtrativa, como fresagem, bem como tarefas mais complexas utilizando um braço robótico.
Um sistema integrado permite que ela incorpore fibras nos objetos impressos, proporcionando maior resistência estrutural e permitindo a construção de estruturas ainda maiores, como prédios impressos em 3D.
“Chamá-la de impressora é um equívoco”, afirma Habib Dagher, diretor executivo do Centro de Estruturas Avançadas e Compósitos (ASCC, na sigla em inglês) da universidade. “É uma célula híbrida de manufatura digital que nos permite reunir vários processos de fabricação para produzir diferentes coisas.”
Um dos principais focos é a habitação. A nova impressora é uma evolução da tecnologia de impressão 3D desenvolvida anteriormente na Universidade do Maine. Os pesquisadores de lá têm explorado métodos e materiais de impressão 3D há anos, com foco em habitação.
Estudos anteriores demonstraram que impressoras em grande escala podem utilizar biomateriais renováveis e até resíduos para a manufatura aditiva. Em 2022, o ASCC apresentou o BioHome3D, uma casa impressa em 3D feita de serragem e bio resina.
Em vez de concreto, os materiais usados neste protótipo são 100% de origem biológica e recicláveis, o que reduz a pegada de carbono total.
IMPRIMINDO SISTEMAS
Com a Factory of the Future 1.0, Dagher e sua equipe conseguem imprimir objetos quatro vezes maiores do que antes. E como ela pode executar diversas tarefas, a nova máquina é capaz de não apenas construir as paredes ou a estrutura de uma casa, mas também integrar a fiação, o encanamento e até instalar a cozinha. “Não estamos imprimindo estruturas, estamos tentando imprimir sistemas”, observa Dagher.
Espera-se que ela seja utilizada em projetos de habitação acessível, bem como na construção de barcos e aeronaves. “O que estamos desenvolvendo com esses processos de fabricação integrados em um único volume de construção nos permite produzir não apenas casas, mas todo o tipo de coisa.”
Garantir a qualidade do que é produzido é essencial para este tipo de fabricação. Dagher diz que sua equipe está integrando sensores e inteligência artificial no sistema para garantir a precisão durante a impressão ou instalação de cabos, por exemplo, mas também fazer correções caso as lacunas fiquem muito grandes ou as peças fiquem desalinhadas.
O próximo passo será expandir o projeto BioHome3D, construindo nove casas acessíveis em parceria com uma organização sem fins lucrativos local chamada Penquis. Dagher espera iniciar o processo de impressão no ano que vem.
Enquanto isso, sua equipe está refinando a máquina e tentando aumentar a velocidade de produção. O objetivo é que ela seja capaz de imprimir o equivalente a uma casa de 56 metros quadrados a cada 48 horas, ou cerca de 453 quilos de material por hora.
