Mecânica

ESA quer levar impressão 3D de metais para era espacial

ESA quer levar impressão 3D para a era espacial
Exposição de várias peças criadas por impressão 3D, depois de receberem acabamento. [Imagem: ESA]

Impressão 3D de metais

A ESA (Agência Espacial Europeia) lançou um projeto para "levar a impressão 3D para a era do metal".

O desafio inclui construir peças para aviões, naves espaciais e projetos de fusão nuclear usando impressoras 3D.

Serão 28 parceiros europeus, entre eles empresas como Airbus, Astrium e Norsk Titanum, e instituições acadêmicas, reunidos no Projeto Amaze, um acrônimo em inglês para "fabricação aditiva objetivando desperdício zero e produção eficiente de produtos metálicos de alta tecnologia".

Algumas peças de motores e partes de asas de avião de até 2 metros de comprimento já começaram a ser fabricadas por pesquisadores usando a tecnologia de fabricação aditiva.

Mas, agora, fábricas estão sendo preparadas em cinco países (França, Alemanha, Itália, Noruega e Reino Unido) para alimentar uma cadeia de produção em escala industrial.

"Queremos construir os melhores produtos de metal já feitos. Objetos que você não pode fabricar de outra maneira", disse David Jarvis, diretor de novos materiais e pesquisa energética da ESA.

"Nosso objetivo final é imprimir um satélite em uma única peça. Uma peça de metal que não precisa ser soldada ou parafusada. Isso iria representar para nós uma economia de 50% dos custos - milhões de euros," acrescenta.

ESA quer levar impressão 3D para a era espacial
Uma das grandes vantagens da fabricação aditiva é usar a quantidade exata de metal necessária para a peça, sem desperdícios. [Imagem: ESA/N. Vicente]

Fabricação aditiva

A chamada fabricação aditiva, ou impressão 3D, já revolucionou o projeto de produtos plásticos.

Acredita-se que esse método de montagem em camadas de componentes metálicos permitirá maior economia e poderá reduzir o desperdício de material na manufatura das peças.

"Para produzir um quilo de metal, você usa um quilo de metais - e não 20 quilos", diz Franco Ongaro, diretor de gerenciamento técnico e de qualidade da ESA, referindo-se ao desperdício nos processos de fundição e usinagem empregados hoje. "Precisamos limpar a nossa produção - a indústria espacial precisa ser mais verde e esta técnica vai nos ajudar."

Além disso, a tecnologia permitiria a produção de designs complexos que seriam impossíveis de ser executados por meio do sistema tradicional de fundição de metais.

Peças para automóveis e satélites poderiam ainda ser aperfeiçoadas para serem mais leves e, simultaneamente, incrivelmente resistentes.

Durante o lançamento do Amaze, no Museu de Ciência de Londres, foram apresentados componentes de liga de tungstênio que podem resistir a temperaturas de 3 mil graus centígrados.

Essas peças poderiam resistir até mesmo dentro de reatores de fusão nuclear e nos escapamentos de foguetes.

ESA quer levar impressão 3D para a era espacial
Esta peça de titânio mostra os desafios que a impressão 3D precisa vencer antes de chegar à qualidade industrial - ainda há muito desperdício e retrabalho na etapa de acabamento. [Imagem: Cranfield University]

Impressão 3D de alta qualidade

Componentes de alta resistência são geralmente produzidos com metais caros como titânio, tântalo e vanádio. Daí a importância de se buscar uma alternativa de produção que reduza ao máximo o desperdício.

Os cientistas, porém, ainda precisam resolver alguns problemas que impedem as impressões 3D com metais de ter um acabamento com qualidade industrial.

Um deles é a porosidade - é comum que surjam pequenas bolhas de ar nos objetos criados. Outro é o surgimento de irregularidades na superfície dos produtos.

"E nós precisamos fazer que o processo (de fabricação) possa ser repetido em uma maior dimensão," salientou Jarvis.





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