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Estudos de casos da indústria aeroespacial

As grandes ideias pairam ainda mais alto com a impressão 3D

Os ícones aeroespaciais, como a NASA e a Piper Aircraft, usam algumas das aplicações de impressão 3D mais empolgantes do mundo.

veículo explorador de desertos da nasa

Um ágil veículo branco vaga pelo deserto do Arizona, manobrando pelo terreno inclemente enquanto o vento e o sol o castigam e as temperaturas variam de um extremo para o outro. Os astronautas e engenheiros da NASA estão fazendo o test-drive de um veículo explorador sobre rochas e areia, colina acima e abaixo em um ambiente que simula as condições brutais de Marte.

Este é o Desert RATS (Pesquisa e Estudos de Tecnologia), e o veículo — aproximadamente do tamanho de um Hummer e ostentando uma cabine pressurizada para o suporte à vida humana no espaço — está sendo posto à prova. Ele pode por fim servir a um dos propósitos mais eminentes da NASA: a exploração humana em Marte. No futuro próximo, veículos similares poderão ajudar os homens a investigar asteroides próximos à Terra.

O veículo é parte integral da missão da NASA de estender o alcance humano ao espaço mais distante. Sua cabine pode acomodar um par de astronautas por dias enquanto eles estudam as superfícies extraterrestres. Suas doze rodas robustas dispostas em seis eixos enfrentam o terreno irregular e incerto. E sua cabine de comando protuberante pode ser recolhida para posicionar a bolha de observação próxima ao solo.

Peças do veículo explorador impressas em 3D

equipamento da nasa

Para o projeto de um veículo tão tenaz e especializado, os engenheiros da NASA contaram com genialidade e tecnologia avançada. Por exemplo, em torno de 70 peças que constituem o veículo foram construídas digitalmente, diretamente a partir de projetos de computador, na câmara aquecida de uma impressora 3D Stratasys de nível de produção. O processo, conhecido como tecnologia de Fused Deposition Modeling (FDM) ou manufatura aditiva, cria formas complexas duráveis o bastante para o terreno marciano.

Quando você está construindo um punhado de veículos altamente personalizados e submetendo-os a castigos do outro mundo, peças de linha e métodos de fabricação tradicionais não são suficientes. As peças impressas em 3D do veículo da NASA incluem ventilações e alojamentos retardadores de chamas, suportes de câmeras, grandes portas de receptáculos, uma peça grande que funciona como para-choque frontal e muito equipamento personalizado. A FDM oferece a flexibilidade de projeto e o tempo de resposta rápido para a construção de alojamentos sob medida para equipamentos eletrônicos complexos. Por exemplo, um alojamento externo com formato de orelha é profundo e contorcido, e seria impossível — ou ao menos proibitivamente caro — produzi-lo com máquinas convencionais.

Para suas peças impressas em 3D, a NASA usa materiais de policarbonato, ABS e PCABS. A FDM, patenteada pela Stratasys, é o único método de impressão em 3D com suporte a termoplásticos de nível de produção, que são leves ,mas duráveis o suficiente para as peças resistentes para o usuário final.

Falhar não é uma opção

chris gesture

“Você sempre quer que seja o mais leve possível, mas você também quer que seja forte o suficiente para atender seus requisitos de segurança, para que ninguém se machuque”, afirma engenheiro de testes da NASA, Chris Chapman. O mantra da NASA em relação à viagem humana no espaço é: Falhar não é uma opção. A jornada ao espaço sujeita o veículo a estresses intensos, a começar da decolagem na Terra. “Você é lançado a muitos milhares de quilômetros por hora somente para escapar da atmosfera da Terra. Assim, você precisa ser capaz de lidar com todas essas vibrações somente para chegar ao espaço, e o veículo não pode ser danificado”, afirma Chapman.

Os engenheiros da NASA também imprimem protótipos em 3D para testar a forma, o encaixe e a função de peças que, em algum momento, construirão em outros materiais. Isso garante que as peças usinadas sejam baseadas no melhor design possível, resolvendo os desafios antes de se comprometer com um ferramental caro. “Todos precisam lidar com um orçamento, e nós não somos diferentes”, afirma Chapman.

desenho em CAD da nasa

Todos os dias, os engenheiros da NASA e seus dispositivos superam obstáculos entre preocupações práticas, como orçamento e possibilidade de fabricação, e o impulso humano de descobrir os segredos de mundos não familiares — na oficina, no deserto e, futuramente, em outro planeta.

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