Impressão 3D auxilia equipe de nautimodelismo da USP

Os alunos do campus de Butantã (USP) usam a tecnologia de impressão 3d para se preparar para o DUNA (Desafio Universitário de Nautidesign) que será realizado em Setembro de 2019. Os projetos tiveram início em 2018 e a tecnologia já mostrou eficiência na redução de custos, tempo e materiais no processo de produção dos barcos para a competição de nautimodelismo. Além disso, a impressão 3D também possibilitou a personalização e excelência no detalhe das peças.

“A impressão 3D, dotada de sua grande versatilidade, certamente possibilitou a estes modelos uma grande competitividade no Desafio Universitário de Nautidesign (DUNA)”. – Beatriz Frignani, integrante da equipe.

Os dezesseis alunos dos cursos de Engenharia Naval, Elétrica, Ambiental, Mecatrônica e Engenharia de Minas da USP participaram de um processo seletivo para fazer parte da equipe. Observando que a tecnologia já era utilizada para fabricação de hélices e alguns outros componentes por outros competidores, decidiram aderir a impressão 3D para desenvolver seus projetos.

Os competidores arrecadaram recursos através da participação desafios de extensão ganhando prêmios em dinheiro. Além disso, organizaram rifas e recorreram ao patrocínio de Empresas. Todas as atividades desempenhadas pela equipe são mostradas nas redes sociais oficiais, eles postam regularmente os projetos em andamento, curiosidades navais, patrocinadores e sobre os membros do grupo.

Como a tecnologia de impressão 3D tornou os projetos de nautimodelismo mais competitivos

A equipe utilizou ferramenta CAD para idealizar a execução do método de Propulção Azimutal e desenvolver o projeto. Já foram testadas e fabricadas peças para o sistema propulsivo do último modelo produzido pelo Poli Náutico. Para o barco Álvaro de Campos, foram fabricadas hélices, lemes e suportes de mancais.

Nesse tipo de sistema propulsor, a hélice é montada em um eixo que pode girar 360º e o acionamento é efetuado através de uma transmissão em “L”. A diferença em relação aos outros tipos de propulsores é que ela pode ser instalada em qualquer lugar do navio. Por exemplo, na região da proa para auxiliar no posicionamento dinâmico e pode eventualmente servir de propulsor principal no caso de falha da hélice principal.

Outro diferencial da hélice impressa para o sistema propulsor, foram os insumos. Com o acesso a uma impressora 3D Ultimaker 3, a equipe utilizou filamento PC (policarbonato) que possui propriedades mais fortes, rígidas, resistentes e com estabilidade dimensional. Em combinação, utilizaram o breakaway para suporte, que possibilita a remoção com maior facilidade e mantém um acabamento de qualidade. Dessa forma, a equipe aproveitou a peça impressa em 3D não só como protótipo, mas como “peça final”, sem precisar terceirizar a fabricação.

Caso a equipe não utilizasse impressão 3D para fabricação das hélices e outros componentes, seriam utilizados métodos como usinagem e fundição que envolvem maior custo e tempo. Esses processos também costumam ser menos precisos, o que pode diminuir razoavelmente a eficiência de uma hélice. Além disso, a tecnologia 3D torna a personalização das peças mais acessível comparada aos outros métodos tradicionais.

Benefícios da tecnologia 3D no ambiente de ensino de engenharia

A Impressão 3D está presente nas aulas de Engenharia da USP desde aulas introdutórias de Manufatura Mecânica, pois agrega conhecimento aos alunos no desenvolvimento da manufatura aditiva. A tecnologia está cada vez mais presente na área de ensino, não só para o nautimodelismo, pois oferece a possibilidade dos estudantes vivenciarem um ciclo de desenvolvimento completo de uma ideia.

“Após as etapas de concepção, projeto e CAD, a impressão 3D possibilita vencer barreiras que, para projetos de maior complexidade geométrica, seriam intransponíveis devido ao alto custo de métodos convencionais de fabricação”. – Bernardo Corrêa Duarte, orientador responsável pelo projeto.

A exatidão, qualidade de acabamento, precisão e resistência, bem como sua acessibilidade para confecção de objetos, tornam a impressão 3D essencial no ambiente de ensino da engenharia. No campo didático, os projetos não precisam que as peças sejam usinadas ou fundidas. Dessa maneira, a tecnologia 3D traz inúmeras vantagens e torna mais acessível a materialização das ideias.