Protótipo do LASIMM (LASIMM/EWF)

Será possível automatizar uma fábrica integrando robótica, maquinação e impressão 3D? O projeto europeu LASIMM procura responder a essa questão. Financiado com fundos do Horizonte 2020, está a trabalhar num conceito inovador de máquina industrial. Está a ser desenvolvido por um consórcio de instituições e empresas europeias que inclui o Instituto Superior Técnico. Cruzando robótica e manufatura aditiva, desenvolve um novo conceito de plataforma industrial, que combina diferentes processos de manufatura numa só plataforma. Esta iniciativa culminará na construção daquela que será a maior impressora 3D do mundo. No entanto, não se limita à impressão 3D.

Do Digital ao Real

O projeto é ambicioso. Os investigadores estão a desenvolver uma solução integrada que permitirá produzir objetos finalizados diretamente a partir de um ficheiro CAD. O LASIMM (Large Additive Subtractive Integrated Modular Machine) integra diversas tecnologias. Para imprimir, utiliza a técnica Wire Arc Addictive Manufaturing (WAAM). Esta tecnologia de impressão 3D combina um arco elétrico como fonte de calor e filamento metálico para material de impressão. Utiliza um braço robótico, podendo imprimir em diferentes eixos. É uma das técnicas manufatura que permite imprimir objetos de grandes dimensões.

Mas o projeto LASIMM vai ainda mais longe. Os investigadores pretendem que o equipamento seja capaz de produzir peças com acabamento. Isto implica a adição de ferramentas de maquinação ao sistema. Estas irão melhorar as peças criadas por impressão 3D, deixando-as prontas para uso comercial ou industrial. Para garantir a sua qualidade, a máquina de fabricação terá também de incluir elementos de metrologia e inspeção da qualidade.

O sistema irá utilizar materiais adequados às indústrias de ponta. A manufatura aditiva por WAAM utiliza como materiais fundíveis titânio, alumínio e aço. Isto permitirá ao LASIMM produzir peças de grandes dimensões para indústrias avançadas. As aplicações na área aeroespacial são especialmente promissoras.

Desafios e Avanços da Integração Modular de Tecnologias de Fabricação

Antevisão do sistema LASIMM (LASIMM/EWF)

Os desafios inerentes a projeto são muitos. O LASIMM integra diferentes tecnologias de manufatura, da impressão 3D ao controlo de qualidade, passando pela maquinação. Tem de o fazer de forma modular, permitindo alterações à configuração da máquina para responder rapidamente a diferentes necessidades de produção. Pretende-se também que seja um sistema simples de operar, que requeira apenas o carregar e descarregar do material de impressão.

Alguns dos maiores avanços trazidos por este projeto estão na área do software de controle industrial. O LASIMM exige a criação de aplicações integradas, capazes de ler ficheiros CAD, definir o processo de impressão 3D, controlar a maquinação e controlo de qualidade, e gerir a solução modular integrada de fabricação. Terá de monitorizar cada elemento da linha de montagem de forma fluída, e guardar os dados de fabricação para gerar certificados de qualidade para cada peça manufaturada.

Uma Parceria Internacional, Com Know How Português.

Este projeto está a ser desenvolvido por um consórcio de dez parceiros. Inclui a EWF, associação europeia de investigação nos domínios da soldadura avançada. O conglomerado britânico de desenvolvimento de soluções de aeronáutica e defesa BAE Systems é outro dos elementos da parceira. Também estão envolvidos os criadores de soluções arquitetónicas inovadoras Foster + Partners, designers de alguns dos mais arrojados edifícios contemporâneos.

Outros parceiros incluem a empresa de desenvolvimento de soluções de energia eólica Vestas, enquanto a universidade de Cranfield contribui com o seu know how nos domínios da investigação aeroespacial e em manufatura industrial. Outras empresas participantes incluem a Global Robotics, especializada na compra e venda de robots industriais, a Loxin, especialista de soluções de automação industrial, e a Autodesk, líder global em soluções de software de CAD/CAM. No lado académico, está envolvido o instituto de investigação alemão Helmholtz-Zentrum Geesthacht. Cientistas e investigadores portugueses também têm uma palavra a dizer neste projeto, sendo o Instituto Superior Técnico parceiro neste projeto.

O projeto é complexo, mas traz enormes vantagens à manufatura. Integrando diferentes tecnologias, permitirá reduzir custos e tempo de produção. Recorrendo à manufatura aditiva, permite tirar partido dos designs otimizados de peças que esta tecnologia permite. Os investigadores apontam para que seja na manufatura industrial que o verdadeiro impacto da impressão 3D se faça sentir. Esta tecnologia já está a alterar práticas, a permitir novos tipo de produtos e métodos inovadores de produção. Com o LASIMM, poder-se-á ir ainda mais longe.

Aceite o nosso convite e leia o artigo Bioimpressão 3D: A Manufatura Aditiva na Medicina.