Impressão 3D na construção civil: entenda a importância dessa técnica inovadora

Impressão 3D é uma técnica de fabricação onde um modelo tridimensional físico é criado a partir de um protótipo digital.

O conceito que existia apenas para pequenos objetos e produtos simples, agora está se expandindo para a área da construção civil.

Já que podemos imprimir objetos, por que não imprimir as nossas casas?

Isso mesmo, com o avanço da tecnologia, inovações como a aplicação da impressão 3D na construção é possível e, ao longo deste artigo, você verá que já existem construções que se utilizam dessa tecnologia para ganhar forma.

Avanços tecnológicos como esse auxiliam no gerenciamento de obras e no aumento da produtividade. As impressoras 3D mais tecnológicas do mercado, já utilizam metal em pó e materiais plásticos para imprimir grandes estruturas.

Veja sobre o que vamos falar:

• O que é a Impressão 3D?
• Histórico da Impressão 3D
• Como a Impressão 3D é utilizada na construção civil?
• Benefícios da Impressão 3D na construção civil;
• Desafios do uso da Impressora 3D na construção;
• Cases de sucesso.

Preparado para entender os motivos?

O que é a Impressão 3D?

A impressão 3D é uma tecnologia utilizada para imprimir objetos com três dimensões (altura, largura e profundidade) se utilizando de diferentes materiais para esse fim.

Para criar o objeto, primeiro você precisa fazer um protótipo numa plataforma digital e, então, enviá-la para a máquina que imprime em 3D.

Durante o processo, o software divide em várias camadas de impressão o modelo a ser fabricado e elas são produzidas uma de cada vez  até que surja o 3D por completo.

Esse tipo de impressão é uma das vertentes da indústria 4.0 que está transformando os processos de fabricação e de produção.

Sua utilização traz diversos benefícios que vão de encontro com a filosofia Lean.

Veja o time lapse de uma impressão 3D:

Histórico da Impressão 3D

A impressão 3D surgiu na década de 1980. O seu principal objetivo era agilizar a prototipagem de produtos desenvolvidos em escala industrial.

Depois dos anos 2000, a chamada fabricação aditiva se tornou viável para diferentes aplicações nas diversas indústrias, sejam elas de design de produtos, de eletrônicos, de usinagem de metais, de engenharia aeroespacial, de engenharia civil e também de áreas médicas ou odontológicas.

Como a Impressão 3D é utilizada na construção civil?

A impressora 3D pode ser utilizada, na construção civil, para:

A concepção de maquetes

A utilização de maquetes impressas em escala reduzida auxilia a visualização do empreendimento pelos engenheiros, arquitetos e outros profissionais da construção, além de se uma forma de apresentar o projeto a possíveis clientes.

Por meio desses protótipos, esses profissionais podem fazer o planejamento do canteiro de obras.

Podemos destacar também, que a utilização das impressoras 3D, para essa finalidade, diminui os custos na produção de maquetes bem como a otimização do tempo de fabricação.

Contour Crafting

O contour crafting é uma tecnologia, desenvolvida pela University of Southern California, que permite a construção automatizada por computador de estruturas residenciais, comunitárias e multiresidenciais de uma única vez.

O método se utiliza de uma estrutura de trilhos, onde um braço robótico se move enquanto coloca a argamassa em camadas, essa técnica é feita de forma rápida, fácil e econômica.

Concrete Printing

O concrete printing foi desenvolvido pela Loughborough University, sendo um processo de construção com base em extrusão de argamassa e cimento.

Embora ela não substitua completamente as técnicas de construção tradicional, a impressão 3D em concreto permite a criação de empreendimentos mais baratos e mais rápidos.

A impressora de concreto é portátil, o que permite a construção em diversos locais com apenas uma máquina.

O projeto arquitetônico pode ser impresso em 3D no local da construção, sem a necessidade das construtoras fazerem moldes para atualizar as estruturas, economizando tempo, dinheiro e energia.

Impressão de metal

Essa técnica é conhecida como “Wire Ac Additive Manufacturing”. Desenvolvido pela MX3D, o processo funde um material adicional em forma de arame com um laser ou feixe de elétrons ou arco voltaico. Assim, é possível construir estruturas metálicas a partir dele.

Esse método de soldagem é bem mais rápido que qualquer processo baseado em pó.

D-Shape

Desenvolvido por Enrico Dini, o processo de impressão 3D D-Shape se utiliza da deposição de pó seletivamente endurecido por meio da aplicação local de um material ligante.

O material utilizado para o processo de impressão é o microconcreto cimentício feito de partículas de vários materiais e granulometrias (variando de 0,2 mm a 5 mm), podendo essas partículas serem de pedras trituradas, materiais recicláveis ou agregados de argila expandida.

As camadas de areia são colocadas com a espessura desejada e depois são compactadas. Quando a peça está concluída, ela é escavada para fora da camada de pó solto.

Abaixo podemos visualizar as etapas da construção da primeira casa com impressão única. Ela foi feita em 2010 e o processo de impressão levou 3 semanas. É um projeto simples de uma casa com um banheiro, um quarto e uma cozinha.

A casa ficou em exposição na Triennale di Milano e agora está no topo de uma colina na propriedade do arquiteto Ferreri.

Benefícios da Impressão 3D na construção civil

Construir uma obra demanda tempo, possui diversos custos e também burocracias. Portanto, a impressão 3D surge como uma tecnologia que pode auxiliar nessas questões.

Por exemplo, essa inovação possibilitou a construção de casas em 24 horas. A ideia surgiu de uma parceria entre duas empresas americanas, a ICON - empresa de impressora 3D - e a New Story - organização sem fins-lucrativos que constrói moradias em países pobres.

Como podemos observar, a tecnologia em questão oferece várias vantagens. Alguns dos benefícios da utilização da impressora 3D na construção civil são:

• Diminuição de desperdícios visto que há uma maior precisão dos materiais que serão utilizados;
• Desenvolvimento de estruturas inovadoras;
• Redução da mão de obra devido a automatização do trabalho;
• Reconstrução rápida de casas e prédios diante de catástrofes e acidentes;
• Redução no tempo de construção.

Desafios do uso da Impressora 3D na construção civil

A indústria da construção civil ainda possui um caráter tradicional, que se utiliza de mão de obra artesanal para a construção de seus empreendimentos.

A utilização de tecnologias mais avançadas exige mão de obra qualificada, com conhecimento técnico, e de mudança de mindset. E isso gera custos, sejam eles financeiros ou de tempo para treinar funcionários.

Outras questões que devem ser consideradas são as relacionadas à logística, implementação, armazenamento, manutenção e de estrutura de apoio.

Vale ressaltar que, por enquanto, as impressoras produzem apenas estruturas da construção e outros elementos ainda precisam ser integrados.

Esses são os principais desafios impostos pela indústria 4.0 à implementação e aderência às novas tecnologias.

Vamos conhecer agora algumas construções que foram feitas utilizando a impressão 3D?

Cases de sucesso

São diversos empreendimentos pelo mundo que se utilizam da impressão 3D. Vamos conhecer algumas dessas maravilhas.

Rússia

A Rússia levou 24 horas para imprimir uma residência completa utilizando mistura de concreto.

A construção tem cerca de 37 metros quadrados e foi projetada para durar 175 anos e custou aproximadamente R$31 mil.

Dinamarca

A COBOD, uma startup europeia, construiu o primeiro edifício impresso em 3D da Europa. O chamado BOD, sigla que pode ser traduzida como “construir sob demanda”, foi pensado como uma forma de não depender dos métodos convencionais de construção.

China

Na China, 10 casas foram construídas utilizando impressora 3D, tudo isso em apenas 24 horas.

Espanha

Na Espanha a primeira ponte para pedestres feita utilizando a técnica da impressão 3D foi inaugurada em 2016.

Ela é feita de concreto e possui 12 metros de comprimento e quase 2 metros de largura.

Mas, e no Brasil?

No Brasil, o uso da impressão 3D na construção civil ainda está em estágio inicial, porém logo teremos avanços consideráveis, principalmente devido à filosofia Lean.

Conheça mais sobre a filosofia Lean!

A metodologia Lean prega a redução de desperdícios, gerando maior produtividade e entregas de qualidade. Como vimos neste artigo, o uso de ferramentas tecnológicas serve de auxílio para alcançar esse resultado!

Vale lembrar que existem muitos outros instrumentos que foram projetados para aplicar o Lean nas empresas, portanto é fundamental ter o conhecimento teórico dessa filosofia para ver um bom desempenho no seu negócio.

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