Está se tornando cada vez mais óbvio que a impressão 3D é mais do que apenas um brinquedo interessante para ser usado em feiras de tecnologia. Com base nos princípios da indústria 4.0, várias startups e pequenas empresas estão atualmente incorporando-o em seus processos de fabricação para criar produtos finais personalizados diretamente. Nesse contexto, o grupo de Engenharia de Processos de Fabricação da Universidade de Córdoba estudou como otimizar as características de superfícies feitas de impressão 3-D com um objetivo muito específico:que se limpem sozinhas.

O conceito de superfície autolimpante não é novo. Por exemplo, nas indústrias de construção e automóveis, revestimentos deste tipo têm sido usados ​​já há algum tempo em superfícies de vidro. "Este revestimento ajuda as gotas de água a rolarem facilmente pela superfície e levar as partículas de sujeira com elas à medida que avançam, "explica Pablo Romero, autor do estudo junto com Juan Manuel Barrios.

Existem outros setores em que também é importante o uso de superfícies autolimpantes. Um deles são os sinais de trânsito, setor em que a impressão 3D já está em uso para imprimir lâmpadas para semáforos. A segurança rodoviária em rodovias depende muito desses sinais serem limpos e visíveis para os motoristas, tornando interessante o uso de elementos que se limpam por conta própria com a ajuda da chuva ou do orvalho da manhã.

Este estudo de pesquisa analisou as características de rugosidade de superfícies impressas em 3D. A ideia é fazer superfícies com pouquíssimas partes salientes e um bom acabamento para evitar que o pó se incremente e para facilitar a remoção fácil das partículas de sujeira. O estudo também analisou as características hidrofóbicas, quer dizer, a capacidade de repelir água. Portanto, a água rolaria mais facilmente pela superfície, levando consigo partículas de sujeira, o que teria dificuldade em aderir à superfície.

Com o objetivo de implementar esta pesquisa de forma prática dentro das empresas, a equipe de pesquisa criou modelos fáceis de gerenciar que podem prever as propriedades da superfície das peças antes mesmo de serem impressas.

As impressoras 3-D têm vários parâmetros operacionais que podem ser usados ​​para modificar as características da superfície do componente impresso. Para criar esses modelos, por meio de técnicas de mineração de dados, eles analisaram os parâmetros de impressão que mais influenciam os recursos de autolimpeza nas superfícies. De acordo com os pesquisadores, "graças a esses modelos, os trabalhadores que gerenciam este equipamento de impressão podem facilmente conhecer os valores que precisam ajustar na impressora para obter uma peça com as características de autolimpeza desejadas. "

O estudo foi realizado em parceria com a empresa cordobesa Estampaciones Casado ("Estamparia Casado"), uma empresa que fabrica e faz manutenção em sinais de trânsito, e que recentemente incorporou a impressão 3-D para produzir certos componentes de sinais equipados com luzes LED. "Trata-se de nosso trabalho de pesquisa, resolvendo problemas do mundo real e tendo um impacto positivo nas empresas da nossa área, "pontua Pablo Romero. No estudo, Materiais Inteligentes 3-D, uma empresa de manufatura de Jaen, também participou. A Smart Materials 3-D fabrica filamentos termoplásticos que são usados ​​como matéria-prima em impressoras 3-D.

Daqui em diante, o grupo trabalhará em um projeto que faz parte do Plano Nacional FDM-Sur denominado "Desenvolvimento de novos usos industriais para peças impressas em 3-D com base na melhoria de suas propriedades de superfície". Por meio do projeto, eles tentarão otimizar recursos de superfícies impressas em 3-D para resolver problemas reais que as empresas da região estão enfrentando.

Além de se aprofundar nas características de autolimpeza de peças impressas em 3-D, este projeto irá melhorar as propriedades de superfície de moldes impressos em 3-D usados ​​para fabricar peças de espuma de poliuretano, como assentos para carros, colchões e travesseiros. O que é mais, eles trabalharão na redução da fixação do gelo em antenas de comunicação e outras partes de fuselagens em drones e veículos aéreos não tripulados que hoje são fabricados com impressão 3-D.