A impressão 3D é algo que vem ganhando cada vez mais espaço no mercado de construção civil. É o caso, por exemplo, da hidrelétrica chinesa que vem sendo construída com esta tecnologia. Recentemente, a Universidade de Cornell, nos Estados Unidos, criou o IRB 6650S Industrial Robot, uma máquina de quase três toneladas que é capaz de imprimir em 3D estruturas em grande escala que poderiam transformar a indústria da construção, tornando-a mais eficiente e sustentável, eliminando o desperdício da fabricação de materiais tradicionais.

Na ativa desde fevereiro, o IRB 6650S produz peças de concreto, mas também pode ser adaptado para empilhar tijolos ou amarrar vergalhões de aço. Para operá-lo, é preciso um trabalho em equipe. Enquanto um grupo prepara a argamassa e coloca aditivos, outro opera o controlador do robô para regular a quantidade de mistura que passa pelo sistema. Assim que a mistura atinge o cabeçote e o bocal da extrusora do robô, um aditivo endurecedor é introduzido para que o material engrosse à medida que é derramado. 

Por enquanto, o sistema é de impressão 3D com argamassa, que tecnicamente é uma pasta com agregado de até 4 milímetros de tamanho. Qualquer coisa maior que isso pode emperrar e danificar o sistema da bomba. No entanto, a equipe pretende construir seu próprio cabeçote de extrusão para imprimir concreto reforçado com fibra de aço, que usa agregado maior e pode suportar cargas mais pesadas. Isso abrirá o caminho para o laboratório imprimir em 3D os componentes de uma ponte completa e testá-los.

Validação e usos

Embora o processo de impressão 3D já tenha levado a avanços na prototipagem de produtos e na biomedicina, nos projetos de construção, ainda há muitas questões sobre como estas estruturas 3D funcionarão no mundo real.

Para testar e validar materiais e estruturas de todos os tipos e tamanhos, o Laboratório Bovay, da Universidade de Cornell, criou esta impressora 3D de larga escala que permite avaliar os movimentos como tensões e deformações. 

“A alvenaria robótica (colocação de tijolos), a impressão com plásticos reciclados e impressão com metal em larga escala são áreas interessantes com muito espaço para crescimento, tanto em termos de ciência e compreensão, quanto em tecnologia e engenharia. O dimensionamento de muitos dos fenômenos que controlam os processos de construção são tais que precisam ser estudados em uma escala próxima àquela em que serão utilizados. O mesmo se aplica a alguns dos fenômenos que controlam o desempenho. Além disso, sempre há surpresas que ocorrem ao aumentar a escala antecipadamente com uma nova tecnologia”, afirmou Derek Warner, professor de engenharia civil e ambiental. 

Impressão 3D: como funciona?

De acordo com Gabriel Ribeiro Borges, engenheiro civil e CEO da Connect Data, os estudos de impressão 3D já existem há bastante tempo. “Algumas startups já foram criadas com esse objetivo ao redor do mundo. Inclusive, há uma em Brasília que se dedica à impressão 3D de casas, usando a base de concreto”, aponta Borges

No entanto, segundo Borges, hoje esta tecnologia está muito mais abrangente, uma vez que tem englobado não só a construção de residências, também de mobiliário urbano, peças específicas dentro de uma construção – o que vai desde a pavimentação até itens de acabamento. Além dessa série de aplicações, há diversos outros materiais que podem ser utilizados também para a impressão 3D num canteiro de obras, que não sejam à base de cimento ou concreto.  É o que muitas indústrias têm trabalhado e é chamado de manufatura aditiva. Ou seja, a partir de um modelo específico digital 3D, você consegue produzir uma série de componentes e elementos utilizando essas impressoras. É possível utilizar desde componentes metálicos, plásticos e resinas até o concreto”, pontua Borges. 

Sobretudo, a grande vantagem desta tecnologia é a otimização de processos e redução da utilização de recursos. “Há impactos tanto na redução de custos através de processos quanto na parte de sustentabilidade, uma vez que há otimização de recursos. Você deixa de desperdiçar e lógico que isso deve diminuir os custos de uma obra ou um empreendimento. Além disso, reduz quantidade de erros – uma vez que há menos desperdício e menos retrabalho. A impressão 3D vai realizar o projeto conforme modelo virtual, então todas as falhas decorrentes do trabalho manual e erros de projeto são evitados”, conclui Borges.

Entrevistado
Gabriel Ribeiro Borges é engenheiro civil e CEO da Connect Data.

Fonte
Universidade de Cornell

Contato
Gabriel Ribeiro Borges – gabriel.borges@connectdata.net
Universida de Cornell – dhw52@cornell.edu

Jornalista responsável
Marina Pastore
DRT 48378/SP