A tecnologia de impressão 3D está evoluindo rápido, com as empresas produzindo objetos que vão desde simples bonecos e objetos de decoração até instrumentos com usos mais práticos, como cortadores de grama. Mas, até agora, ninguém havia sido capaz de imprimir um avião 3D que voasse de verdade. Isto é,até agora!

No início de junho, durante a Feira Internacional de Aviação 2016, (ILA Berlin Air Show) que ocorre na Alemanha, a empresa aeroespacial francesa, Airbus, apresentou um mini avião chamado Thor, o primeiro impresso em 3D no mundo das aeronaves.

O Thor, da sigla “Test of High-tech Objectives in Reality,” (em inglês “testes de objetos de alta tecnologia na vida real”) pesa 22 quilos, tem quatro metros de comprimento e foi montado em quatro semanas, apenas pela equipe de dois engenheiros e um designer.

O Thor foi construído com apenas 50 peças produzidas com a tecnologia de impressão 3D a partir de uma substância chamada poliamida, um polímero sintético. As únicas partes que não foram impressas foram os elementos elétricos.

Intenções por trás do projeto

A Airbus afirmou que o projeto faz parte dos estudos que a fabricante vem fazendo para incluir esse tipo de tecnologia em sua produção. Ele serve para explorar as novas propriedades dos materiais que a impressão pode gerar. Além disso, a impressão 3D permite que os engenheiros criem novas estruturas que não são possíveis de serem criadas com técnicas de fabricação tradicionais.

Em entrevista ao jornal britânico DailyMail, Detlev Konigorski, responsável pelo desenvolvimento do Thor, afirmou que a empresa quer acelerar o processo de desenvolvimento por meio de impressão 3D não apenas para peças individuais, mas para um sistema inteiro.

O uso da impressão 3D na aviação traz diversos outros benefícios, entre os quais cabe destacar: reduzir o tempo de fabricação das peças e diminuir o peso dos aviões, o que consequentemente significa reduzir o consumo de combustível.

Além da poupança de custos, a impressão 3D também promete benefícios ecológicos. Os jatos mais leves, consumindo menos combustível, jogarão menos poluentes no ar. Isso vai contribuir enormemente para reduzir as emissões de carbono na aviação, uma vez que o tráfego aéreo deverá duplicar nos próximos 20 anos.

Muita novidade está por vir no mundo da aviação. O futuro da indústria está nas impressoras em 3D.

Histórico de sucesso

Essa não é a primeira vez que a empresa francesa utiliza a tecnologia de impressão 3D em suas aeronaves. A fabricante aeroespacial começou a imergir plenamente no mundo da impressão 3D por volta de 2014, quando equipou seu avião A350 com uma cabine de titânio impressa em 3D. Também foi a gigante francesa que utilizou a primeira peã de reposição 3D em uma aeronave, na Air Transnat.

Em 2015, a empresa se jogou de vez. Mais de mil partes de uma aeronave Airbus A350 XWB foram impressas pela multinacional Stratasys, sob supervisão da Airbus. A experiência foi a primeira em que tantas partes impressas em 3D foram usadas em aeronaves comerciais.

No passado, diversas impressões em 3D já vinham sendo utilizadas em aviões militares. Como se sabe, aviões militares precisam ter uma estrutura reforçada, devido às intempéries pelas quais passam. Assim, é de se imaginar que as impressões 3D trarão ainda mais segurança para o ramo da aviação.

Execução

O processo de fabricação do Thor utilizou tecnologias de sinterização a laser, técnica que utiliza um raio laser para fundir, de forma seletiva, materiais em pó em conjunto, como o nylon, o titânio e o alumínio. Para realizá-lo, a equipe estudou a fundo os materiais utilizados e o funcionamento das tensões internas que ocorrem enquanto estes estão resfriando.

A base das peças é uma estrutura em formato de concha que tem os pós metálicos depositados por cima, então, os lasers aquecem a estrutura e os materiais em pó, fazendo com que eles se fundam em uma única peça.

Assim que as partes se resfriam, tensões internas dentro das camadas fazem com que micropartes dobrem ou curvem em direção previamente determinada pela equipe de engenheiros. Isso pode ser calculado uma vez que  os materiais da estrutura em forma de concha e os metais se expandem e contraem em taxas diferentes.

Quando a peça fica completamente sólida, termina por ter uma integridade estrutural maior do que das peças de fabricação tradicional. Os componentes impressos em 3D de uma avião, como fuselagem, asas ou portas, são capazes de suportar condições intensas sem perder as suas características aerodinâmicas. Mais detalhes sobre a técnica utilizada para a fabricação das peças do Thor podem ser vistas em seu registro de patente.

Resultado final, como ele funcionou

O Thor teve um primeiro voo bem-sucedido em novembro de 2015, em que ele voou cerca de 40 quilômetros, de Hamburgo para sua fábrica em Stade, na Alemanha. A Airbus planeja que o avião voe bem mais que os 40 quilômetros do primeiro teste.

Estão planejadas 18 missões para a aeronave, ainda em 2016. Segundo Gunnar Haase, engenheiro-chefe da Airbus e responsável por guiar o Thor em seu primeiro teste no ano passado, o pequeno avião “voa bem e é muito estável”.

Os novos testes pretendem aprimorar ainda mais o Thor. Caso qualquer peça quebre, com a impressão 3D, a substituição será fácil, e se qualquer parte precisar ser melhorada, vai ser simples imprimir essa parte do design do avião e substituí-la. É essa flexibilidade que traz a impressão 3D que a Airbus espera capitalizar com os incessantes estudos que vem realizando.

E, independentemente de o Thor se tornar, no futuro, um produto completo à venda, ele já é útil, pois está ensinando os engenheiros da Airbus o que é possível ser feito com aviões impressos em 3D. O Thor é um rascunho do futuro, em forma de miniatura.

Se você gostou de saber sobre o Thor, o Airbus impresso em 3D, e gostaria de ainda mais informações sobre esse projeto e outros fascinantes usos que as impressoras 3D podem proporcionar para diversas áreas, assine nossa newsletter!