Airbus, Drones Predator e Impressão 3D com Múltiplos Materiais

 

Há um excelente artigo sobre impressão 3D na Forbes esta semana que vem circulando pela mídia social. O artigo explora o progresso rumo à impressão 3D em escala completa para aviões e examina uma 'fuselagem' de conceito para um avião de passageiros da Airbus que está atualmente passando pelo processo de design.

Eu tenho acompanhado o trabalho de EADS (os donos da Airbus) já faz algum tempo e parece que eles estão fazendo algum progresso significante com o uso de impressão 3D para produtos de aeronaves e sistemas de defesa - particularmente com o desenvolvimento de asas impressas em 3D, UAV's (veículos aéreos não tripulados) e até novos tipos de armadura para o corpo (!) com base em geometrias complexas impressas em 3D que funcionam semelhantes a músculos, que se contraem para ficar mais densos quando antingidos de uma certa distância.

O que há de interessante em tudo isso é seu uso inovador da impressão 3D para sistemas de produção final ou peças. E é aqui que as vantagens da impressão 3D para o setor aeroespacial são mais impressionantes.

[caption id="attachment_8641" align="aligncenter" width="300" caption="O Osso Oco da Asa de Um Pássaro com Treliças Visíveis" frameborder="0" allowfullscreen>

Avião de Conceito Airbus com

 

Vamos pegar o exemplo de uma asa de aeronave. Para aqueles que não tenham revisto a anatomia dos pássaros recentemente, a asa de um pássaro é muito semelhante a uma asa de aeronave (veja a foto acima): é adaptada para o voo por ser oca - porém preenchida com estruturas em ziguezage ou treliças que acrescentam força enquanto mantêm o peso geral para baixo em um mínimo. Mas imitar a geometria do osso do pássaro requer muita montagem feita por homem e muitas porcas e parafusos - os quais todos acrescentam peso à estrutura da asa final.

 

Agora imagine se a asa inteira, com suas estruturas ocas/de treliças complexas, pudesse ser fabricada como na natureza - em um único passo - sem porcas nem parafusos. A asa 'crescida' seria significativamente mais forte e mais leve do que qualquer coisa produzida numa linha de montagem. Dê um passo adiante e você pode imaginar um UAV ou drone tipo Predator quase inteiramente criado numa impressora 3D. Ele seria capaz de viajar mais rápido, mais alto, por mais tempo, com maior carga útil do que qualquer coisa em operação hoje.

[caption id="attachment_8647" align="aligncenter" width="372" caption="O UAV" frameborder="0" allowfullscreen>

Asa de Aeronave - Semelhante no Design Interno à Asa do Pássaro

 

Podemos dar um passo mais além? Imagine se pudéssemos criar esse mesmo drone impresso em 3D - mas desta vez, usando uma impressora 3D de múltiplos materiais - em vez do sistema Objet Connex. Isso nos permitiria otimizar mais suas distribuições de carga usando diferentes gradientes de força de múltiplos materiais - todos dentro de uma estrutura contínua. Você pode já ter visto esta foto abaixo - é do post recente de nosso blog educacional sobre 'Distribuições de Materiais em Impressão 3D' (cortesia de Payne & Michalatos), que examina este conceito em maior detalhe. Veja como o material branco dentro do material transparente ajuda a apoiar mais a distribuição de carga acima - embora os materiais branco e transparente sejam impressos em 3D juntos ao mesmo tempo e sejam uma peça conectada de forma homogênea.

 

O artigo da Forbes que mencionamos no início também traz alguns bons exemplos do sistema Objet Connex - mas ao aplicar o conceito de modelo acima, um fabricante de aeronaves poderia, no futuro, criar uma única asa ou fuselagem que fosse "forte onde precisasse ser forte ou leve onde precisasse ser leve".

Enquanto estamos no assunto de aviões, o protótipo de avião impresso em 3D nas fotos abaixo tem cerca de 25cm de comprimento e foi criado na impressora 3D de múltiplos materiais Objet Connex500.

As partes principais do avião (fuselagem, motores, lâminas das hélices etc.) são criadas com o jato de uma combinação de materiais Rígido Preto e Rígido Branco junto com vários 'Materiais Digitais' em cinza intermediário - compostos pela mistura seletiva do preto e do branco. Com exceção das janelas transparentes e os cones das hélices (que foram impressos separadamente e colados no lugar), não há realmente partes montadas neste modelo.

Talvez não demore muito, então, para que vejamos uma combinação de metal e tecnologias de impressão 3D com múltiplos materiais sendo usada para criar toda uma nova geração de aeronaves. Seja a Airbus com o conceito 'teto solar' ou mesmo uma nova série de drones avançados em miniatura com capacidade extra. De qualquer maneira, o mundo está ficando mais interessante a cada minuto!

[caption id="attachment_8494" align="aligncenter" width="568" caption="Modelo 3D da Objet Connex Mostrando Detalhes Finos e Múltiplos Materiais" frameborder="0" allowfullscreen>

Apoio de Treliças usando Materiais Transparente Rígido e Branco Rígido - Impresso em 3D num Único Passo de Produção na Objet Connex

 

Impressoras 3D Objet Connex Produzem Resultados Regulares com Superfícies Brilhosas

Este post também está disponível em: Chinês, Inglês, Francês, Japonês, Korean

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