Uma equipa de investigadores da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra (FCTUC), coordenada por Pedro Neto, desenvolveu um sistema de geração automática de programas de robô para a fabricação de peças de metal de geometria complexa pelos processos de manufatura aditiva (vulgarmente designada impressão 3D).

Este sistema foi criado no âmbito do INTEGRADDE (Intelligent data-driven pipeline for the manufacturing of certified metal parts through Direct Energy Deposition process), um mega projecto europeu que recebeu um financiamento de 16 milhões de euros do programa Horizonte 2020 da União Europeia.

Liderado pela Asociación de Investigación Metalúrgica del Noroeste - Centro Tecnológico AIMEN, de Espanha, o projeto INTEGRADDE foca-se precisamente na incorporação da manufatura aditiva de componentes metálicos de médio e grande porte no ambiente industrial europeu, especialmente nas indústrias aeronáutica, aeroespacial, metalomecânica e metalúrgica. Para atingir este ambicioso desígnio do novo paradigma da Indústria 4.0, o projeto junta em consórcio 26 parceiros de 11 países (Alemanha, Eslovénia, Espanha, França, Grécia, Holanda, Itália, Polónia, Portugal, Reino Unido e Suécia).

Pedro Neto explica que, ao contrário do que acontece na manufatura aditiva de plástico, «que está hoje relativamente bem estabelecida, por exemplo na fabricação de protótipos, a manufatura aditiva de metal ainda está numa fase de desenvolvimento. As soluções existentes apresentam custos elevados (mão de obra especializada e equipamentos)».

Por isso, «é grande a necessidade de robotização do processo para que este seja mais eficiente, quer em termos de custo, quer na qualidade dos componentes produzidos. A manufatura aditiva de metais possibilita o fabrico de componentes estruturais (em diversos tipos de metais) com geometrias complexas e impossíveis de realizar por outro processo. A título de exemplo, podemos fabricar componentes com cavidades internas e com menor massa», destaca o docente e investigador do Departamento de Engenharia Mecânica da FCTUC.

O sistema agora criado pela equipa de Coimbra, e que será integrado na estratégia global das tecnologias que resultarão do INTEGRADDE, «fornece as trajetórias que o robô deve executar, extraídas a partir de modelos 3D dos componentes a produzir. O método desenvolvido permite a fabricação de componentes com geometrias complexas de forma automática, reduzindo drasticamente os tempos de programação dos robôs e parametrização do processo. Além disso, este novo sistema apresenta um carácter genérico que pode ser aplicado em qualquer robô e nos diversos processos de manufatura aditiva de metal» detalha Pedro Neto.

Prevê-se que a robotização da impressão 3D de metais «conduza a grandes vantagens competitivas para a indústria reduzindo custos de produção, aumentado a flexibilidade dos sistemas produtivos e permitindo a fabricação de componentes com geometrias complexas. Para se ter uma ideia, prevê-se um aumento de 25 por cento na velocidade de produção de componentes complexos em pequenos lotes», conclui.

Os resultados do projeto INTEGRADDE vão ser demonstrados em cinco empresas parceiras do consórcio, dos setores aeroespacial, metalomecânico, moldes, metalúrgico e de construção civil. Mais informação sobre o projeto INTEGRADDE está disponível em: http://www.integraddeproject.eu/.