O 3D VEM MUDAR AS NOSSAS VIDAS?
By Diogo Quental
MBA 2015
Marina Brandão
Seminários – Tema de Desenvolvimento
Índice
1 Introdução..........................................................................................................
1 Introdução
Este trabalho insere-se na cadeira de Seminários, do curso de MBA 2015 do
Instituto de Estudos Superiores Fin...
A Impressão 3D torna também que seja possível fazer uma peça do zero em
apenas algumas horas.
Quase tudo desde componentes...
Regra geral, as principais considerações, são a velocidade de impressão, o custo
da impressão, o custo da impressora, o cu...
2. Produção: A impressora 3D aquece o termoplástico em um estado semilíquido
e o deposita na forma de gotículas ultrafinas...
Os custos são ainda elevados, e a velocidade de impressão bastante lenta,
demorando a produção de um objeto entre várias h...
Protótipos funcionais:
Os protótipos funcionais permitem às empresas detectar e corrigir erros, assim
como realizar melhor...
necessitam de montagem complementar. Com a impressão 3D isso não é
necessário, eliminando assim os custos de montagem, red...
8 Conclusão ao Seminário
Além da mestria demostrada pelo Dr. Diogo Quental e dedicação perceptivel ao
tema em análise, pos...
A impressão em 3D aplicada à educação:
A incorporação da impressão em 3D na sala de aula coloca ao alcance dos
alunos as m...
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Este trabalho insere-se na cadeira de Seminários, do curso de MBA 2015 do Instituto de Estudos Superiores Financeiros e Fiscais, lecionada pela Dr.ª. Ana Lisa Moutinho.
Tem por objectivo apresentar um trabalho de desenvolvimento do Seminário “O 3D vem mudar as nossas vidas?", apresentado pelo Dr.º Diogo Quental.

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  1. 1. O 3D VEM MUDAR AS NOSSAS VIDAS? By Diogo Quental MBA 2015 Marina Brandão Seminários – Tema de Desenvolvimento
  2. 2. Índice 1 Introdução..........................................................................................................................................2 2 Impressão 3D, o que é? .....................................................................................................................2 3 Processo.............................................................................................................................................3 4 Porque é um novo paradigma?..........................................................................................................5 5 Vantagens ..........................................................................................................................................6 Modelagem conceitual: ....................................................................................................................6 Design ergonômico dos produtos:....................................................................................................6 Marketing e design gráfico: ..............................................................................................................6 Protótipos funcionais:.......................................................................................................................7 Obtenção de peças finais:.................................................................................................................7 7 Qual a evolução expectável para Portugal?.......................................................................................7 8 Quando será mass-market?...............................................................................................................8 9 Conclusão ao Seminário.....................................................................................................................9 A impressão em 3D aplicada à ciência, à medicina e à saúde:.........................................................9 A impressão em 3D aplicada à educação: ......................................................................................10 A impressão em 3D e produtos de consumo e entretenimento: ...................................................10 10 Cibergrafia consultada...................................................................................................................10
  3. 3. 1 Introdução Este trabalho insere-se na cadeira de Seminários, do curso de MBA 2015 do Instituto de Estudos Superiores Financeiros e Fiscais, lecionada pela Dr.ª. Ana Lisa Moutinho. Tem por objectivo apresentar um trabalho de desenvolvimento do Seminário “O 3D vem mudar as nossas vidas? apresentado pelo Dr.º Diogo Quental, representante da 2 Impressão 3D, o que é? Hoje em dia a impressão 3D é um tema em destaque na imprensa. A tecnologia de impressão 3D, surgiu no ano de 1986, mas só em 1990 começou a ganhar algum destaque. Até agora nunca foi um assunto popular excepto no mundo da engenharia, arquitectura e fabricação. Para criar um objecto é necessário um modelo 3D. Pode também usar-se um scanner 3D, ou desenhar um modelo 3D usando software como o AutoCaD. Pode também fazer-se download a partir da internet de diversos modelos que são distribuídos gratuitamente. O modelo 3D digital, regra geral é gravado no formato STL, o ficheiro é enviado directamente para a impressora. O processo de “imprimir” tridimensionalmente, é feito através de diversas camadas, na verdade o processo assemelha-se muito às impressoras de jacto de tinta. Uma das aplicações mais importantes desta tecnologia encontra-se na indústria médica. Através da impressão 3d, os cirurgiões podem produzir maquetes de partes do corpo dos seus pacientes que precisam de ser operadas.
  4. 4. A Impressão 3D torna também que seja possível fazer uma peça do zero em apenas algumas horas. Quase tudo desde componentes aeroespaciais até brinquedos são desenvolvidos com o apoio a impressoras 3D. Proporciona uma grande poupança, em custos de fabrico, pois permite imprimir produtos já acabados. Com a impressão 3D, as empresas podem experimentar novas ideias, designs elaborados com diversas iterações, sem ser necessário despender muito tempo ou alocar grandes recursos. Terá um grande impacto a todos os níveis, com aplicações em todos os tipos de indústria, e na área de serviços. Chegará o ponto em que todos os consumidores irão ter uma impressora 3D em casa. “As aplicações desta tecnologia são ilimitadas, e veio para revolucionar a forma como consumimos.” Diogo Quental 3 Processo Existem diversas tecnologias que são capazes de imprimir em 3D. A principal diferença é de como são formadas as camadas de forma a construir a peça. SLS (selective laser sintering), FDM (fused depostion modeling) e SLA (stereolithograhpy) são as tecnologias mais comuns para a impressão 3D. (SLS) e (FDM) utilizam materiais moles, ou derretidos de forma a produzir as camadas.
  5. 5. Regra geral, as principais considerações, são a velocidade de impressão, o custo da impressão, o custo da impressora, o custo dos materiais, e as capacidades em termos da coloração dos objectos. A tecnologia envolvida na impressão 3D é complexa e composta por várias ‘camadas’, já que resulta de um ecossistema que combina hardware, software e materiais, conforme Figura 2. Figura 1 Processo - Fonte: Diogo Quental Figura 2 Ecossistema - Fonte: Diogo Quental Etapas do Processo: 1. Pré-processamento: O software de preparação de montagem divide e posiciona um arquivo de CAD 3D e calcula um caminho para a extrusão do termoplástico e qualquer material de suporte necessário.
  6. 6. 2. Produção: A impressora 3D aquece o termoplástico em um estado semilíquido e o deposita na forma de gotículas ultrafinas ao longo do caminho de extrusão. Em locais em que há necessidade de suporte ou buffering, a impressora 3D deposita um material removível que atua como andaime. 3. Pós-processamento: É necessário quebrar o material de suporte para separá- lo ou então dissolve-lo em detergente e água. 4 Porque é um novo paradigma? Uma mudança de paradigma é definido como uma mudança de uma maneira de pensar para outra. É um rompimento com as velhas maneiras de fazer as coisas. Uma transformação. A invenção da primeira gráfica foi uma mudança de paradigma. De acordo com acadêmicos, uma das coisas mais engraçadas sobre uma mudança de paradigma é que quando estamos perante uma, tende-mos a não notá-la. Muitos já escreveram sobre a impressão 3D e o que ela significa para moldar o futuro da fabricação, design e como as equipas e as empresas trabalharão no futuro. Mas eu acho que ainda estamos ligeiramente fora do ponto para onde está o poder real desta mudança de paradigma. É uma tecnologia nova, que está a dar os primeiros passos, encontra-se num estado de desenvolvimento paralelo ao dos computadores na segunda metade da década de 70, os seus utilizadores são grandes empresas, entusiastas que em casa montam impressoras a partir de kits, existindo também algumas empresas pioneiras que vendem impressoras para uso pessoal com custos que variam entre algumas centenas de dólares e poucos milhares de dólares. Actualmente esta tecnologia já suporta os mais diversos materiais, desde de impressão em meio metálico, passando pelos materiais plásticos dos mais diversos tipos, até mesmo às matérias alimentares como o chocolate.
  7. 7. Os custos são ainda elevados, e a velocidade de impressão bastante lenta, demorando a produção de um objeto entre várias horas a dois dias (dependendo obviamente do tamanho e da complexidade do mesmo). No entanto, o interesse à volta deste tecnologia é elevado, não só ao nível empresarial, onde começa a ser bastante utilizada no desenvolvimento de protótipos, em algumas indústrias, particularmente naquelas ligadas ao design e à joalharia, como também existe um grupo de entusiastas que desenvolvem software e modelos open source para novas impressoras, modificam as suas impressoras e estão permanentemente a partilhar optimizações no processo de impressão. 5 Vantagens Modelagem conceitual: Permite às empresas de engenharia e design ampliar o seu alcance experimentando mais ideias e desenvolvendo apenas os projetos adequados. Design ergonômico dos produtos: Um design ergonômico correto é vital para evitar lesões e para melhorar a produtividade. Os modelos impressos em 3D permitem a avaliação precisa do rendimento ergonômico durante o processo de desenvolvimento do produto. Marketing e design gráfico: Os modelos conceituais impressos em 3D são excelentes ferramentas de marketing porque é possível mostrar aos grupos de discussão o modelo antes do lançamento de um produto novo, sendo quase idêntico ao produto real. Podem vê-lo, pegar-lhe e examiná-lo de todos os ângulos. A impressão em 3D permite realizar modelos de produto de alta qualidade numa questão de horas, sem necessidade de enviar os desenhos para outro lugar.
  8. 8. Protótipos funcionais: Os protótipos funcionais permitem às empresas detectar e corrigir erros, assim como realizar melhorias, sobretudo nas primeiras fases de concepção, poupando muito dinheiro às empresas envolvidas, além de se conseguir protótipos incrivelmente realistas e com um aspeto aproximado ao do produto acabado. Obtenção de peças finais: Uma das vantagens da revolução da impressão em 3D é a possibilidade de começar a produzir sem a demora e sem os gastos de mecânica e de produção dos métodos tradicionais, além de produzir artigos personalizados de geometria complexa sem as limitações que até agora estes métodos de manufatura tradicionais nos impunham. 6 Qual a evolução expectável para Portugal? As potencialidades apresentadas demonstram o que é possível projetar a partir desta tecnologia. As aplicações comprovam, na atualidade, o que é possível de ser concretizado. Combinando os dois fatores de análise, podemos conceber a ideia de que muito já foi desenvolvido, não esquecendo que, com as capacidades desta tecnologia, ainda muitos avanços podem ser realizados. Com a tradição portuguesa no mercado dos moldes, os alertas para repensar estratégias e alterar rumos de negócio começam a dar lugar a opções seguras que num futuro próximo poderão revolucionar a fabricação num país como Portugal, que deve ser, tanto quanto possível, pioneiro para assegurar a capacidade económica da indústria nacional. Contudo, a impressão 3D encontra-se numa fase em que ainda não é capaz de se assumir como um processo de fabrico em massa, sendo a sua componente de fabrico baseada em produtos singulares. Em teoria, a impressão 3D pode diminuir custos e aumentar a produção, como é exemplo, a produção de peças que, com o método de fabrico tradicional,
  9. 9. necessitam de montagem complementar. Com a impressão 3D isso não é necessário, eliminando assim os custos de montagem, reduzindo custos de transporte e armazenagem de algumas peças dos sistemas e equipamentos a que se destinam. 7 Quando será mass-market? A impressão 3D está a evoluir rapidamente, mas ainda está entre 5 a 10 anos da adoção mainstream, prevê a Gartner (consultora especializada em tecnologias e base do trabalho apresentado pelo Dr. Diogo Quental). De acordo com a consultora, a adoção deste produto a nível de consumo será superada pelos segmentos empresariais e médicos, já que a impressão 3D apresenta uma utilização mais cativante para estas áreas. A consultora reuniu-se com fabricantes, consumidores, agências governamentais, instituições de ensino e firmas de investimento, e chegou a duas conclusões principais. A primeira é que as necessidades específicas do segmento empresarial tornam mais fácil uma adoção mais célere da impressão 3D, por oposição ao que acontece no mercado de consumo. A segunda é que a tecnologia envolvida na impressão 3D é complexa e composta por várias ‘camadas’, já que resulta de um ecossistema que combina hardware, software e materiais cujo manuseamento não é tão simples como carregar num botão e imprimir em papel. Ou seja, o processo de escolha de um equipamento destes não é linear e obriga a um processo de decisão rigoroso, mais comum às empresas do que aos consumidores individuais.
  10. 10. 8 Conclusão ao Seminário Além da mestria demostrada pelo Dr. Diogo Quental e dedicação perceptivel ao tema em análise, posso apontar os principais vetores que ficaram delineados no Seminário. A impressão em 3D aplicada à ciência, à medicina e à saúde: Permite aos médicos, investigadores e fabricantes de equipamentos médicos trabalhar rapidamente, fazer ensaios exaustivos e personalizar como nunca antes foi possível. Um exemplo muito claro que já existe é o da odontologia e das próteses auditivas, onde a personalização do produto implica vantagens incríveis para os usuários, uma vez que estes se adaptam na perfeição às suas necessidades. Além disso, estão a desenvolver-se materiais biocompatíveis que oferecerão a possibilidade de, num futuro próximo, poder fabricar órgãos aceites pelo corpo humano, o que resultará numa verdadeira revolução. Vejamos o exemplo de Kaiba Gionfrid, a sua traqueia não era capaz de se manter firme o suficiente para que o ar passasse e permitisse sua respiração. Em busca de uma solução para salvar a vida do menino, a equipe do hospital pediu permissão aos pais para tentar algo novo: a impressão de um suporte que fosse feito para o Kaiba, imitando o caminho de sua traqueia e brônquios, ajudando-o a respirar enquanto seu organismo se fortalecia para que a cavidade fosse mantida e permitisse a passagem do ar. Figura 3 Impressão Traqueia
  11. 11. A impressão em 3D aplicada à educação: A incorporação da impressão em 3D na sala de aula coloca ao alcance dos alunos as mesmas tecnologias de vanguarda que encontrarão ao longo da sua carreira profissional e, do mesmo modo que hoje a informática tem um papel importante nas aulas, o mesmo acontecerá com a impressão em 3D. A impressão em 3D e produtos de consumo e entretenimento: Mudará por completo a ideia de consumir produtos que o público em geral tem tido até agora, do mesmo modo que a Internet mudou por completo a forma de consumir produtos e serviços por parte dos utilizadores. Um bom exemplo é a indústria da música, que se transformou para se adaptar aos novos tempos com uma grande quantidade de serviços na cloud que nos permitem personalizar que música ouvimos e quando a ouvimos. Do mesmo modo, e graças à impressão em 3D, cada um de nós terá a capacidade de personalizar os seus próprios produtos de consumo e entretenimento com uma grande vantagem, a exclusividade de cada artigo. 9 Cibergrafia consultada https://beeverycreative.com/ http://www.cgtrader.com/ http://sketchucation.com/forums/viewtopic.php?f=15&t=46000 http://pt.slideshare.net/DiogoQuental/o-3-d-vem-mudar-as-nossas-vidas http://exameinformatica.sapo.pt/noticias/mercados/2014-08-21-Massificacao- da-impressao-3D--Vai-levar-mais-de-5-anos http://makers.net.br/cursos-e-workshops/impressao-3d/ http://www.stratasys.com/br/impressoras-3d/technologies/fdm-technology

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