Microsystems Technology Laboratories / MIT
O que acaba de acontecer? Uma nova impressora 3D desenvolvida no MIT consegue criar um motor elétrico funcional de uma só vez — e o custo dos materiais ronda os 50 cêntimos por motor.
A impressão 3D tornou-se muito competente a criar formas, mas, quando se trata de fabricar máquinas complexas com peças móveis, é aí que a maioria das impressoras atinge os seus limites.
No entanto, uma equipa de investigadores do MIT desenvolveu agora uma plataforma de extrusão multimaterial capaz de produzir um motor elétrico completamente funcional num único processo, com apenas uma pequena etapa pós-impressão.
A equipa, dos Microsystems Technology Laboratories do MIT, demonstrou o sistema através da impressão de um motor elétrico linear, o tipo de motor que gera movimento em linha reta, em vez de rodar um eixo, explica o TechSpot.
Os motores lineares são usados em robótica de “pick-and-place”, equipamentos de posicionamento ótico e sistemas de transporte, onde a capacidade de mover com precisão de A para B é mais importante do que as rotações por minuto.
O que distingue esta abordagem do habitual processo “multimaterial” é que não se limita a alternar entre 2 tipos de plástico. A impressora usa 4 ferramentas de extrusão capazes de trabalhar com diferentes matérias-primas, o que lhe permite depositar cinco materiais funcionais numa única construção automatizada.
Entre esses materiais estão um material estrutural / dielétrico para a estrutura e o isolamento, um material condutor para os percursos de corrente, um material magnético macio para orientar os campos magnéticos, um material magnético duro para o comportamento de íman permanente e um material flexível para zonas em que a deformabilidade é útil.
Esta combinação é um quebra-cabeças para os sistemas convencionais. Os materiais condutores funcionam muitas vezes melhor sob a forma de tintas, que exigem dispensação por pressão, enquanto os extrusores padrão de filamento e de pellets dependem de calor.
Os materiais de isolamento podem também degradar-se se forem expostos a calor excessivo ou a radiação UV. E mesmo pequenos erros de alinhamento podem transformar um motor em algo mais parecido com arte moderna.
A abordagem do MIT assenta em vários sensores e num quadro de controlo que garante que cada troca de bocal fica exatamente onde deve ficar, camada após camada.
A única etapa de pós-processamento necessária é a magnetização do material magnético duro depois de a impressão terminar. A partir daí, o motor funciona.
Segundo os investigadores, o dispositivo teve um desempenho tão bom como (e, por vezes, melhor do que) motores lineares comparáveis que exigem processos de fabrico mais complexos.
A equipa estima que o processo tenha um custo de cerca de 50 cêntimos em materiais por motor.
Esta inovação não significa que os motores ou atuadores industriais estejam prestes a ser substituídos, mas aponta para um futuro em que será possível prototipar ou substituir componentes eletromecânicos personalizados no local, sem depender da cadeia de abastecimento.
O próximo objetivo do MIT é integrar a magnetização no próprio processo de impressão e passar de designs lineares para motores rotativos totalmente impressos em 3D.
Ainda não estamos ao nível dos replicadores de Star Trek, mas a possibilidade de imprimir motores de substituição numa emergência, em vez de esperar pela sua entrega, está agora muito mais próxima da realidade.
