Laboratório do ICMC adquire impressora 3D para a produção de robôs

Pesquisadores montaram a impressora usando um projeto aberto na internet

Impressora 3D foi montada pelos próprios alunos
do laboratório

As impressoras 3D estão em alta no mercado. Hoje com um preço bem mais acessível, elas estão revolucionando o conceito de manufatura e prometem também impactar a área da robótica. Em São Carlos, a novidade é a utilização de uma impressora 3D para a impressão de peças para robôs. O equipamento vem sendo utilizado no Laboratório de Aprendizado de Robôs (LAR) do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP, em São Carlos.

O uso da chamada prototipagem rápida por manufatura aditiva, ou seja, o processo de imprimir algum objeto a partir de uma impressora 3D, simplifica alguns trabalhos na área da robótica. O protótipo de um novo robô, que poderia levar desde dias até semanas para ser criado e testado, pode agora ser desenvolvido apenas em algumas horas com a ajuda da impressora 3D. Dessa forma, os projetos do LAR ganham mais agilidade e rapidez.

No laboratório do ICMC, além da agilidade, o uso da impressora contribuirá para a redução do custo final dos robôs que, ao serem produzidos no laboratório, têm um preço muito inferior aos que são adquiridos no mercado. Além disso, os robôs confeccionados por meio da impressora no laboratório podem ser ajustados e consertados com mais facilidade, no caso de ocorrer uma quebra ou da necessidade de fazer manutenção em alguma peça.

Atualmente, o LAR está empregando o equipamento para a impressão das peças de um quadrotor, pequeno helicóptero capaz de fazer voos de maneira autônoma. Os pesquisadores não fornecem mais detalhes desse projeto, pois estão estudando a possibilidade de pedido de patente via Agência USP de Inovação.

Funcionamento - Pode parecer surreal, mas a impressora 3D materializa uma ideia que foi criada a partir de softwares no computador – sem a necessidade de qualquer molde para ser fabricado. O estudante de doutorado do ICMC Marcelo Silva explica que a técnica mais comum de impressão em três dimensões acontece a partir do aquecimento de filamentos de termoplásticos, que são expelidos e depositados em finas camadas, produzindo gradualmente uma forma sólida.

Bico extrusor da impressora soltando o filamento
de plástico ABS derretido

Silva explicou ainda que o termo “impressora 3D” não é o mais correto para o equipamento. “Ela foi chamada assim no começo. Hoje em dia esse equipamento é conhecido como manufatura aditiva, já que uma peça é criada a partir da adição da matéria-prima, diferentemente da manufatura tradicional, em que é removido material de um bloco”, disse.

A principal matéria-prima usada na impressora 3D adquirida pelo laboratório é um plástico conhecido como ABS, que é empregado em processos industriais por ser um polímero resistente e flexível, e também presente em brinquedos infantis.

A impressora foi montada pelos próprios alunos do laboratório. “Compramos o kit com as peças e utilizamos um projeto aberto da internet para montar a impressora. Levamos duas semanas para montar tudo”, explicou Silva. Dessa forma, o preço final do equipamento caiu consideravelmente. Uma impressora 3D que utiliza a mesma matéria prima da impressora montada pelos alunos do laboratório custa cerca de R$ 3,5 mil no mercado brasileiro. Já o kit com as peças adquirido pelo ICMC saiu por R$ 2,3 mil.

“Qualquer pessoa interessada em ter uma impressora 3D pode comprar o kit, ou adquirir separadamente os componentes, pegar o projeto de montagem na internet e montar o seu equipamento. As peças plásticas que vêm no kit podem ser impressas na própria impressora, o projeto delas também está aberto na internet. Nós imprimimos peças reserva, caso alguma quebre”, explicou o estudante.

Participam do projeto os doutorandos Marcelo Silva e Eduardo Fraccaroli, além dos mestrandos Raphael Montanari e Murillo Batista, todos orientados pela professora e coordenadora do laboratório Roseli Romero.

Laboratório compartilhado - Está em desenvolvimento um projeto na USP em São Carlos que visa a construção de um laboratório para multiusuários interessados em fazer prototipagem 3D. A professora Roseli Romero explicou que o projeto de criação do laboratório está sendo desenvolvido em parceria com a Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). A ideia é ter um local compartilhado que servirá a todos os grupos de pesquisa que tenham interesse em trabalhar com esse tipo de equipamento. 

O projeto conta com o apoio financeiro da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) e do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), além do Departamento de Ciências da Computação do ICMC e do apoio técnico do especialista em impressoras Fernando Morgado Leitão.

Texto e fotos: Fernanda Vilela - Assessoria de Comunicação ICMC/USP

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