Instituto de Estudos Avançados da Força Aérea Brasileira adota impressão 3D para Divisão de Aerotermodinâmica e Hipersônica Experimental

O IEAv, como é conhecido, realiza estudos de alta complexidade para viabilizar o desenvolvimento aeroespacial. Testes em protótipos de peças e aparatos são essenciais para inovar e atingir os objetivos nacionais neste campo

IEAv da Força Aérea Brasileira adota solução de impressão 3D Stratasys para sua Divisão de Aerotermodinâmica e… Click To Tweet

O Instituto de Estudos Avançados (IEAv), da Força Aérea Brasileira, acaba de comprar, para sua Divisão de Aerotermodinâmica e Hipersônica Experimental, uma Stratasys Fortus 900 mc, o maior e mais robusto equipamento de manufatura aditiva, de tecnologia FDM, disponível no mercado mundial, com capacidade de produção de peças complexas de grande porte, alta precisão e agilidade.

A solução foi adquirida pelo IEAv para produção de modelos de aeronaves e motores hipersônicos a serem utilizados em projetos de viabilização de voos aeroespaciais, especialmente para colocação de cargas úteis (satélites) no espaço. Tratam-se de protótipos com geometrias diferenciadas, curvaturas, concavidades e que não podem ter emendas, com alta precisão e elevada complexidade. Isto porque são submetidos a rigorosos testes laboratoriais em termos de velocidade, temperatura, pressão, entre outros.

Com a aquisição da Stratasys Fortus 900mc, o IEAv pode agora ter protótipos de alta complexidade e resistência para testes em uma semana, produzidos dentro de seu próprio laboratório, o que pode vir a representar anos de avanço no desenvolvimento das pesquisas aeroespaciais nacionais.
Com a aquisição da Stratasys Fortus 900mc, o IEAv pode agora ter protótipos de alta complexidade e resistência para testes em uma semana, produzidos dentro de seu próprio laboratório, o que pode vir a representar anos de avanço no desenvolvimento das pesquisas aeroespaciais nacionais.

Com a missão de ampliar o conhecimento científico e o domínio de tecnologias estratégicas para o desenvolvimento aeroespacial brasileiro, o IEAv conta com um sofisticado laboratório de pesquisas em hipersônica desde 1985. Neste espaço, foram realizados diversos estudos, principalmente sobre aeronaves que operam em velocidades hipersônicas, com experimentos em túneis de choque hipersônicos (túneis de vento que reproduzem as condições de pressão, temperatura, densidade e velocidade de voos na atmosfera terrestre em velocidades muito superiores a do som). “Agora, com este novo equipamento da Stratasys, conseguiremos ampliar nossa produtividade em pesquisa, devido à flexibilidade propiciada, e otimizar a utilização de recursos”, afirma Dr. Israel da Silveira Rego, pesquisador assistente da divisão de “Aerodinâmica e Hipersônica Professor Henrique T. Nagmatusu, do IEAv”.

Até 2015, sempre que o IEAv precisava produzir um modelo de ensaio em solo, depois de ser criado pela equipe de engenheiros, era necessário fazer uma licitação e depois aguardar até seis meses pela usinagem do modelo de ensaio e componentes, conforme a complexidade, para só então os testes serem feitos e se verificar a viabilidade de utilização aeroespacial. Caso os resultados indicassem a necessidade de ajustes no modelo de ensaio ou componentes, o estágio da pesquisa podia ser atrasado em meses, pois nem sempre é possível ajustar de forma adequada em um produto usinado.

“Nós precisávamos de agilidade para acelerar nossos experimentos e obter resultados práticos. Por isso, começamos a pesquisar alternativas para a produção de modelos de ensaio e componentes, e conversamos com a Stratasys no início de 2015 quando decidimos por realizar um período de testes com a Stratasys Fortus 900mc”, explica Rego. Segundo ele,  a iniciativa foi muito interessante porque possibilitou que a equipe aprendesse a utilizar a Fortus 900mc e testasse diferentes protótipos in loco.

Rampa de entrada de motor de aeronave com furos para passagem de gás combustível produzido na Fortus 900mc para testes de resistência mecânica e de interação de onda de choque.
Rampa de entrada de motor de aeronave com furos para passagem de gás combustível produzido na Fortus 900mc para testes de resistência mecânica e de interação de onda de choque.

O experimento desenvolvido em manufatura aditiva, que foi fundamental para a decisão de compra, foi a produção de uma rampa de entrada de um motor de aeronave com 15º de inclinação, que precisa ter furos para a passagem do gás combustível nele injetado. O objetivo era submeter esta rampa a testes de resistência mecânica e de interação da onda de choque, com o acabamento superficial produzido pela tecnologia FDM de impressão 3D. O uso da prototipagem rápida possibilitou verificar sua versatilidade e constatar que, para criar um novo injetor, cujas características de geometria com cavidades interligadas e furos em diferentes dimensões, a construção em 3D seria diferencial.

“A disponibilidade do equipamento permitiu ao IEAv ter certeza de que é possível realizar experimentos criteriosos com protótipos impressos em 3D, submetendo-os a cargas térmicas e mecânicas, para obter dados aerotermodinâmicos confiáveis”, afirma Rego. De acordo com os pesquisadores do IEAv, com a compra efetiva do equipamento, agora, a instituição está começando a testar modelos híbridos (protótipos em materiais 3D com revestimento e/ou peças metálicas simples acopladas) para ampliar a resistência e a eficiência de determinados aparatos.

“Esta nova forma de prototipagem está nos dando maior flexibilidade, confiabilidade e agilidade, a um custo significativamente menor. A tecnologia de impressão 3D está redefinindo nossos limites laboratoriais, abrindo novas possibilidades e vertentes de pesquisa”, ressalta o Dr. Antonio Carlos de Oliveira, pesquisador sênior da divisão do IEAv e gerente do projeto de pesquisa FINEP responsável pela aquisição da Stratasys Fortus 900mc.

Com a aquisição da Fortus 900mc, o IEAv pode agora ter protótipos de alta complexidade e resistência para testes em uma semana, produzidos dentro de seu próprio laboratório, o que pode vir a representar anos de avanço no desenvolvimento das pesquisas aeroespaciais nacionais.

“Ampliamos consideravelmente nossa produção científica com a possibilidade de criação e manufatura aditiva rápida de diferentes protótipos para testes em nosso laboratório. Além disso, ganhamos o benefício adicional de garantir o sigilo de inovações e a segurança dos projetos de defesa e aeroespaciais, que desenvolvemos”, completa Oliveira.

A Fortus 900mc é reconhecida no mercado global por proporcionar grande agilidade de produção de protótipos funcionais, peças de produção, gabaritos, dispositivos fixos e ferramentas de fábrica com inigualável precisão, escalabilidade e previsibilidade, o que resulta em um excelente e rápido retorno sobre o investimento e habilita o IEAv a melhorar produtos e processos que são equivalentes aos da Airbus e da NASA. Os centros de pesquisa podem, assim como a indústria brasileira, contar com as mesmas tecnologias modernas para criar designs mais elaborados e processos mais rápidos e precisos em impressão 3D, utilizando materiais avançados, como ABS, Nylon 12, Policarbonato e até ULTEM.

Fale com a Equipe Stratasys no Brazil

Envie um e-mail para erica.massini@stratasys.com ou ligue para (11) 2626-9229. Nosso time está a disposição para tirar dúvidas sobre a implementação da tecnologia de manufatura aditiva na sua indústria – linha de produção ou montagem – ou na área de Desenvolvimentos de Produtos.

Deixe um comentário

Comment
Share This