Mecânica da UFU fabrica primeira peça 3D para indústria de óleo e gás

Peças produzidas por meio de manufatura aditiva (Foto: Lucas Ribeiro)

Você sabe é o que manufatura aditiva? É um processo de deposição de materiais, utilizado para fabricar peças por meio de dados de um modelo tridimensional. Simplificando, é o processo de impressão em 3D, técnica que passamos a ouvir bastante nas notícias de tecnologia. Na Universidade Federal de Uberlândia (UFU), o Centro para Pesquisa e Desenvolvimento de Processos de Soldagem  - Grupo Laprosolda, da Faculdade de Engenharia Mecânica (Femec/UFU), em parceria com o Centro de Pesquisas da Petrobras, fabricou a primeira peça por meio dessa tecnologia a ser usada na indústria de óleo e gás. 

A manufatura aditiva funciona da seguinte maneira: tudo parte de uma demanda. Pode ser que haja a necessidade de fabricar uma peça única, ou precisa-se de uma peça que não está mais disponível no mercado e não é mais fornecida pelo fabricante por ser um modelo já antigo, ou há ocasiões em que fabricar apenas uma peça tem um custo elevado ou a que está disponível no mercado simplesmente não atende às necessidades de quem procura pela peça. Assim, um desenho da peça é criado no computador, dando início ao processo.

A partir daquele desenho, você tem o modelo geométrico, tridimensional, no computador. Com isso, alguns softwares fazem o processo conhecido como fatiamento, explica o professor Louriel Oliveira Vilarinho, que coordenou a impressão. No caso dos trabalhos realizados no Laprosolda, a abordagem utilizada é a fusão, conhecida como MADA/MASA (Manufatura Aditiva por Deposição/Soldagem a Arco), mas nem sempre é necessário fundir o material, e sim, só deixar num estado mais pastoso.

Dessa forma, é depositado material em cima de material, dando o formato desejado. A matéria-prima pode estar em forma de uma espécie de arame ou em pó. A peça desenvolvida na UFU é uma luva de redução em aço carbono de 4x3 polegadas, que pesa cerca de 4 kg e é feita com um filamento feita com um fio de arame que vai passando e dando forma ao objeto. Depois do procedimento, a peça vai esfriando e assim se solidificando, explica o coordenador.

Processo de confecção da peça filmado com câmeras especiais (Arquivo dos pesquisadores)

Vilarinho conta como foi o processo de criação da luva: “a peça específica em si foi uma demanda do ano passado, mas a gente tem trabalhado nesse tema há sete ou oito anos e já vieram alguns temas de doutorado, mestrado, iniciação científica e trabalho de conclusão de curso”. O time do projeto também já estudou a impressão com plástico por ser a base da impressão 3D, mas atualmente trabalha com a impressão em metal. “A gente já estudou isso também, isso é a base de tudo, mas, no nosso caso, a gente trabalha com a impressão em metal”, afirma Vilarinho.

O professor Louriel Oliveira Vilarinho, que supervisionou a confecção, e o pesquisador do Laprosolda, Diandro Bailoni Fernandes, que trabalhou no projeto (Foto: Lucas Ribeiro)

A peça

A peça fabricada pelo Laprosolda com material melhor e mais resistente foi usada pela Petrobrás em uma tubulação, sendo uma planta de processamento. “É onde vem o petróleo, separa em gasolina e essas coisas. A função dela é o que a gente chama de luva. Numa tubulação, às vezes, um tubo de maior diâmetro ou menor diâmetro precisa [de algo para] fazer a junção deles. Por exemplo, chega um tubo maior que precisa diminuir para o menor, então, você precisa fazer uma junção. Essa é a peça”, detalha Vilarinho.

O preço estimado da peça está entre R$ 5 e 7 mil, contando somente o material e a energia. A técnica MADA/MASA tem mostrado ser, atualmente, a de maior capacidade de produção e menor custo. O grupo já trabalha na produção de uma segunda peça um pouco mais complexa. O projeto conta com 32 participantes, entre alunos de iniciação científica, mestrandos, doutorandos, técnicos e professores, e é financiado pela Petrobrás.