RevoMaker: eletroeletrônicos direto da impressora 3D

Redação do Site Inovação Tecnológica -  13/11/2015

Em cima, o projeto de um mouse personalizado e o equipamento já em uso. Embaixo, o mesmo mouse sendo fabricado. [Imagem: Universidade de Purdue/Wei Gao]

Eletroeletrônicos sob encomenda

Engenheiros da Universidade Purdue, nos EUA, criaram uma impressora 3D que permite a criação de produtos funcionais contendo eletrônica embarcada, componentes motorizados ou mecânicos.

Seja um robô experimental, um brinquedo, um aparelho baseado em tecnologias como Arduino ou PIC, ou um mouse moldado com precisão à mão do usuário, praticamente qualquer coisa é possível.

"Os brinquedos saem funcionando da impressora," garante o professor Karthik Ramani.

Fazedor revolucionário

Como as impressoras 3-D convencionais criam os objetos camada por camada, de baixo para cima, é muito difícil criar características salientes, como os braços de um robô, por exemplo. Essas protuberâncias devem ser construídas utilizando estruturas de apoio, que são posteriormente removidas, desperdiçando tempo e material.

Para incluir funcionalidades elétricas ou eletrônicas, a impressora deve fabricar peças individuais, que serão posteriormente montadas juntamente com os circuitos e peças necessários.

O novo sistema, batizado de RevoMaker, reduz a necessidade de estruturas de suporte para características salientes e ainda utiliza uma nova técnica para a impressão multidirecional que evita a necessidade de montagem posterior, já que o objeto é impresso em torno da eletrônica embarcada.

Impressora 3-D em 3-D

As caixas de circuitos e baterias são padronizadas, com o objeto sendo impresso a partir delas. [Imagem: Universidade de Purdue/Wei Gao]

As diferentes partes do objeto são inicialmente particionadas digitalmente e impressas em torno de uma caixa que contém os componentes eletrônicos, elétricos e mecânicos.

A caixa é então colocada em um eixo rotativo, tornando a impressora duplamente 3D - os objetos são impressos em toda a volta dessa caixa, que serve como uma espécie de "semente".

"Com uma impressora 3-D tradicional, você imprime em um berço de impressão plano, e a plataforma é fixa," explica o professor Raymond Cipra, membro da equipe.

"A nossa estratégia consiste em substituir o berço de impressão por um cuboide cortado a laser que pode ser rotacionado em torno de um eixo para oferecer superfícies de impressão ortogonais em cada um dos lados do volume. Esse volume cuboidal é também o espaço dentro do qual a eletrônica, motores e baterias são incorporados antes que o processo de impressão comece," explica Cipra.

Fábrica pessoal

As caixas plásticas podem também ser produzidas na forma de matrizes planas, que poderiam ser desdobradas e montadas em série, para criar uma variedade de produtos. Mas a equipe está mais interessada em algo mais próximo das "fábricas domésticas".

"A ideia é que isto seja mais personalizado do que os trabalhos de impressão 3D tradicionais, nada de fabricação em massa," destacou Ramani. "Eu vislumbro objetos produzidos a partir de módulos, feitos para um número pequeno de pessoas. Você irá até a loja comercial do bairro, onde eles imprimem produtos personalizados sob demanda."

Bibliografia:

The status, challenges, and future of additive manufacturing in engineering
Wei Gao, Yunbo Zhang, Devarajan Ramanujan, Karthik Ramani, Yong Chen, Christopher B. Williams, Charlie C.L. Wang, Yung C. Shin, Song Zhang, Pablo D. Zavattieri
Computer-Aided Design
Vol.: 69, Pages 65-89
DOI: 10.1016/j.cad.2015.04.00