Tudo o que você precisa saber sobre Prototipagem 3D

A prototipagem 3D já vem revolucionando o dia a dia há alguns anos, como podemos ver nos filmes, televisores e projeções. No caso das impressoras, há aproximadamente 30 anos estes equipamentos que produzem artefatos tridimensionais vêm auxiliando grandemente engenheiros, arquitetos e projetistas, principalmente em um contexto onde vemos que a inovação é uma das principais vantagens competitivas de uma empresa ou setor.

Como já vimos no post sobre modelagem mecânica, a etapa de prototipagem é uma das mais importantes e que faz a maior diferença no produto final, garantindo seu sucesso. A construção de peças a partir de um desenho digital através de finas camadas de polímeros oferece diversas vantagens em comparação às técnicas de fabricação tradicionais. Quanto mais detalhados e fiéis ao projeto forem os protótipos, menores são as possibilidades de erros e riscos à máquina ou equipamento que resultará deste projeto. 

Quer descobrir os pontos positivos que o uso da Prototipagem 3D pode proporcionar à sua empresa para decidir se vale investir neste processo? Acompanhe esse post e tire suas próprias conclusões. 

Qual o objetivo de um protótipo? 

Se você tiver uma ótima ideia para um produto mas não tiver certeza da sua viabilidade de construção ou utilização, é necessário desenvolver um modelo concreto, aplicando o conceito imaginado, antes de fazer altos investimentos e dar continuidade à sua produção. Assim, a prototipagem é uma etapa extremamente importante para garantir o sucesso de um produto inovador, pois serve como uma etapa de teste ou referência para uma criação.

Previamente à criação, a elaboração de um produto passa pelas fases de pesquisa sobre as necessidades dos clientes, o estudo das particularidades do objeto voltado a suprir essas necessidades e a validação conceitual da ideia, quando é realizada a prototipagem.

Os protótipos podem ser feitos de forma manual, como um desenho, que também pode ser computadorizado ou, melhor ainda, demonstrado em sua forma física. Funcionam como rascunhos do produto final, incluindo um grande número de detalhes para testar e oferecer fundamentos para uma validação do conceito inicialmente proposto. Os testes de um protótipo podem ser “conceituais, estéticos, funcionais, ergonômicos e até mesmo mecânicos”, a fim de analisar a viabilidade de sua aplicação e garantir a segurança de sua criação.

Como fazer um protótipo? 

Até alguns anos atrás, os protótipos eram construídos de forma manual, através de moldes, ou por meio da usinagem, dando forma a um objeto a partir da retirada de excesso do seu material, criando as formas desejadas. Por ser um processo lento, muitas vezes custoso e dependente de máquinas, as tecnologias de modelagem computacional e impressão 3D rapidamente ganharam espaço no universo da prototipagem, devido ao seu menor tempo de produção, maior nível de precisão e menor custo quando comparado ao método anterior. Ao invés de retirar o excesso de material, como acontecia na prática anterior, na impressão 3D vai-se adicionando camadas gradualmente, até atingir o resultado desejado.

 Inicialmente, o produto é desenvolvido por meio de softwares, passando da versão bidimensional para a tridimensional com ajuda dos CADs (Computer Aided Design, desenhos auxiliados pelo computador). Após sua construção, o modelo é encaminhado para um software chamado de fatiador, que, como o próprio nome diz, divide o objeto em finas fatias, gerando um código com orientações gráficas que, ao serem enviados para a impressora, viabilizam a criação correta do protótipo.

Quais são as vantagens de realizar um protótipo 3D?

• Custos: apesar de representar um valor que podemos considerar como um investimento, ele “se paga” no médio e no longo prazo. Considerando que é possível criar uma infinidade de produtos através de uma impressora 3D, dependendo da sua necessidade, seu preço pode variar entre pouco menos de dois mil reais (para uso “doméstico”) até mais de cem mil reais (dependendo da especificidade dos itens a serem produzidos). Contudo, levando em conta o preço que estes produtos teriam vindos de outros fornecedores – isto é, se eles já existirem! -, compensa investir na sua própria impressora 3D. O material utilizado é acessível, assim como a mão de obra (por não precisar de outros funcionários para desenvolver o produto, acaba sendo um trabalho mais intelectual do que braçal) e o desperdício de materiais ou recursos é praticamente nulo. Isto beneficia especialmente empresas de menor porte, que se tornam capazes de desenvolver protótipos de maior qualidade com menor custo.
• Tempo: diferentemente das peças produzidas manualmente ou em usinas, que dependem de trabalho humano e de máquinas mais lentas, levando, muitas vezes, dias ou semanas para sua realização, as impressões 3D ficam prontas em poucas horas, facilitando a constatação e o conserto de erros muito mais rapidamente. Em um mercado cada vez mais competitivo, desenvolver produtos no menor tempo possível acaba se tornando um grande diferencial. Essa produção rápida também tem impacto no tempo de análise da viabilidade do produto para a comercialização: a empresa e os clientes podem verificar se o protótipo está de acordo com o produto idealizado, constatando uma maior liberdade para testar, aperfeiçoar e personalizar o objeto final. 
• Qualidade: a versão impressa é extremamente fiel ao modelo criado em software e ao modelo final a ser produzido. Fica mais simples analisar a adequação das dimensões do produto e se sua finalidade está sendo cumprida e, como vimos anteriormente, constatar erros e realizar ajustes para otimizar o projeto antes dos resultados finais. Assim, o uso da prototipagem 3D permite a criação de formas complexas, enquanto a qualidade do material produzido irá variar de acordo com a precisão da impressora e da matéria-prima utilizada. 
• Liberdade criativa: ao possibilitar a fabricação de peças com geometrias mais complexas e maior riqueza de detalhes, a impressão 3D permite uma maior gama de inovações, produzindo itens que, através do trabalho humano ou de máquinas mecânicas, não seriam tão específicos, precisos ou repletos de funcionalidades. Isso se torna uma grande vantagem competitiva para a empresa, visto que traz novos produtos, modelos e técnicas ao mercado, agregando valor ao produto final. 

Devo investir em uma impressora 3D?

Considerando que a inovação é uma das principais vantagens competitivas nas indústrias atuais, produzir com criatividade, agilidade e precisão faz toda a diferença no sucesso do seu negócio. Utilizar a prototipagem 3D no seu processo produtivo, além de ser um grande avanço tecnológico, permite o aperfeiçoamento do desenvolvimento do seu produto final.

Ao escolher a usinagem para criar um produto, possivelmente será necessária a contratação de uma empresa para gerar o protótipo ou arcar internamente com esse custo, que é reduzido com a prototipagem 3D, visto que ela oferece a possibilidade de testar antecipadamente a criação na procura de falhas, ajustes e funcionalidades.

Isso não quer dizer que a impressão 3D substituirá, pelo menos não de forma total, os métodos de fabricação convencionais, visto que isso demandaria um alto nível de investimento para o qual nem todas as empresas estão financeiramente preparadas. Todavia, em termos de alta precisão e menor tempo de produção, sua utilização oferece grande vantagem, reduzindo o tempo de trabalho, gastos com funcionários e máquinas diversificadas, isso sem mencionar a maior agilidade na produção. 

Neste post, analisamos as vantagens que a inserção da prototipagem 3D no processo produtivo pode trazer para a sua empresa, destacando sua ampla utilização por indústrias de máquinas, equipamentos e por profissionais que lidam com design e criação de produtos. Se quiser saber mais sobre como a Prototipagem 3D pode ser o diferencial que faltava na sua empresa, entre em contato com a Poli Júnior e destaque seu negócio da concorrência!