Impressão 3D na direção de componentes funcionais

[:pb]Rafael Ferreira é professor da Divisão de Engenharia Mecânica-Aeronáutica do Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA), em São José dos Campos, São Paulo. Em 2016, por iniciativa dele e dos doutorandos Thiago Dutra e Rafael Quelho, surgiu o Grupo de Pesquisa em Manufatura Aditiva (GPMA), que tem por objetivo explorar a tecnologia de impressão 3D via deposição de material termoplástico fundido (FFF, fused filament fabrication). Além dos parâmetros de maior influência no processo FFF, são estudados materiais de alto desempenho como termoplásticos reforçados com fibras de carbono, vidro e kevlar. Atualmente, o grupo tem desenvolvido trabalhos de caracterização experimental de materiais impressos com o propósito de quantificar rigidez e resistência desses materiais, para que possam ser usados adequadamente em projetos de engenharia.

Abaixo você confere uma entrevista exclusiva para o 3DPrinting, e também os slides e link da palestra proferida pelo Dr. Rafael Ferreira durante o Expo3DBR 2017: 

3DPrinting.: Como o expertise de engenharia aeroespacial é aplicado à impressão 3D?

Rafael Ferreira: Isso se dá quando aplicamos modelos matemáticos comumente utilizados em engenharia aeroespacial à pesquisa em impressão 3D. Um exemplo é o método dos elementos finitos, que tem sido empregado em análises de estruturas de material impresso. Outro exemplo são modelos para materiais compósitos laminados, também empregados nestas análises.

 

 

3DPrinting.: “Apoiar um grupo de pesquisa custa menos que manter uma equipe de pesquisa e desenvolvimento na empresa.” Até que ponto as empresas (ou iniciativa privada, no caso) têm abraçado a causa? Os alunos conseguem iniciar ou seguir carreira profissional nessas organizações, por exemplo?

 

Rafael Ferreira: A iniciativa privada tem se mostrado interessada em nos apoiar. Quando o grupo estava em fase embrionária (ainda estamos, embora já tenhamos dado alguns passos importantes), tivemos apoio de empresas e pessoas físicas interessadas em nossos primeiros resultados. Perceba que nós trabalhamos com pesquisa, o que fundamenta a inovação e é um pilar de crescimento na área de tecnologia. Sendo assim, acreditamos que, à medida em que mais resultados se concretizem, em termos de conhecimento adquirido e publicações, mais projetos com apoio da iniciativa privada aconteçam. Quanto aos que estudam conosco, ainda é muito cedo pra avaliar como se dará sua inserção no mercado de impressão 3D, pois este ainda está em formação. Tenho a impressão de que ele depende mais de empreendedorismo neste momento e, nesse ponto, nível de conhecimento alto é certamente importante.

 

3DPrinting.: O seu “mantra”, digamos assim, é “Seja um aluno excelente de graduação e venha trabalhar conosco!”. Como o aluno de graduação pode se preparar para ingressar no grupo?

 

Rafael Ferreira: Não é bem um mantra. É uma frase que tenta motivar os alunos a se dedicar. Na minha opinião, aliás, dedicação funciona pra ir bem em tudo. Recomendo isso aos alunos que tenham interesse em trabalhar conosco. Durante a graduação (e sempre, aliás) é muito importante adquirir conhecimento (de base, aplicado etc.) para que isso possa fundamentar os estudos dos interessados em pós-graduação.

 

3DPrinting.: Como surgiu a iniciativa de criar o Grupo de Pesquisa em Manufatura Aditiva? Qual foi sua motivação principal e qual a importância desse trabalho para a sociedade de uma maneira geral?

Rafael Ferreira: Estávamos começando a interagir com impressão 3D e definindo linhas de trabalho, e decidimos criar o GPMA-ITA (Grupo de Pesquisa em Manufatura Aditiva) para termos foco e identificação de atuação em pesquisa. Na minha opinião,

 

a principal importância do nosso trabalho, e dos pesquisadores de uma maneira geral, é gerar resultados em termos de conhecimento que apoiem as atividades de inovação. Com esse foco, formamos pesquisadores que aprendem a gerar estes resultados.

Para quem quiser saber mais sobre uma de nossas linhas de pesquisa, um artigo de nossa autoria, recentemente publicado na revista científica “Composites Part B: Engineering”, pode ser baixado pelo link https://authors.elsevier.com/a/1V4Cf_Uwqh2Vkh , até 09 de Julho de 2017. O trabalho versa sobre caracterização mecânica de materiais impressos em 3D.

3DPrinting.: Como você enxerga o futuro da impressão 3D? Caminhamos para algo parecido, por exemplo, com o que aconteceu com a impressora 2D? Ou seja, no início eram máquinas enormes e totalmente inacessíveis ao usuário final, e hoje em dia qualquer pessoa pode adquirir uma em 12x no supermercado e usar em casa sem maiores dificuldades? Estamos mesmo no meio de uma nova revolução industrial, com todo o poder nas mãos dos próprios consumidores?

 

Rafael Ferreira: Creio que o termo “impressão 3D” engloba técnicas de manufatura que irão cada vez mais se somar às já existentes para criar processos produtivos mais competitivos, abrindo leques de possibilidades, como por exemplo em termos de customização de produtos. Eu acredito que a impressão 3D vai se popularizar bastante, colocando uma força produtiva considerável nas mãos dos consumidores finais de produtos, pois muita gente vai ter impressora 3D em casa. Com os meios atuais de disseminação de informação e a evolução que deve ocorrer nos equipamentos, a tendência é que as pessoas fiquem cada vez mais qualificadas para trabalhar com as impressoras, e muitas dessas pessoas vão gerar novas soluções tecnológicas. Sim, acredito que essa é uma das bases de uma nova revolução industrial.

 

3DPrinting.: Como é a relação com parceiros? Como se dá o intercâmbio de conhecimento entre o lab de vocês no ITA e o Instituto Superior Técnico de Lisboa, por exemplo?

Rafael Ferreira: Com os parceiros de institutos e universidades, trocamos informação e conhecimento e publicamos trabalhos juntos. A maior parte dessa troca se faz pela internet e também por meio de alguns intercâmbios e visitas. Cada pesquisador parceiro contribui com seu expertise para executarmos um projeto de pesquisa de interesse comum. Com o pessoal do IST, especificamente, adquirimos conhecimento na área de modelamento computacional de microestruturas e otimização de estruturas.

 

3DPrinting.: Qual sua formação e qual disciplina leciona no ITA?

Rafael Ferreira: Sou Tecnólogo Mecânico em Projetos, formado pela Faculdade de Tecnologia de São Paulo (FATEC-SP), em 2003. Fiz mestrado no ITA e também doutorado, com intercâmbio no Instituto Superior Técnico de Lisboa, tendo defendido minha tese em 2013. Meu trabalho foi na área de otimização de estruturas de materiais compósitos, considerando modelamento e otimização de microestrutura. Leciono as disciplinas EST-24 (Teoria de Estruturas), EST-31 (Teoria de Estruturas II) na graduação e MP-288 (Otimização em Engenharia Mecânica) na pós-graduação, todas no ITA.

[:]