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NGD e LDU são unidades integradas com ênfase no design universal, inclusivo e de saúde. Foto: divulgação/NGD-LDU/UFSC

Máscaras, face shields – normais e com lupas especiais para dentistas –, caixas de intubação e extubação, ventiladores mecânicos, laringoscópios, leitos e guinchos elétricos. Desde o início da pandemia de Covid-19, alunos e professores do Núcleo de Gestão de Design (NGD) e do Laboratório de Design e Usabilidade (LDU) da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) vêm produzindo uma série de equipamentos para ajudar profissionais da saúde e pacientes, em uma ação denominada Plantão Covid-19. Do projeto à distribuição, todo o trabalho é efetuado por voluntários e viabilizado por meio de doações de insumos e parcerias que envolvem diversas unidades da UFSC e de outras universidades, hospitais, instituições públicas e empresas, além do apoio de pessoas físicas e da Fundação de Amparo à Pesquisa e Extensão (Fapeu).

Foi em 10 de março de 2020 que o grupo começou a fazer e a receber uma série de contatos com a finalidade de buscar maneiras de contribuir com o combate à Covid-19. “Nesta mesma semana, conversamos com várias pessoas, dentre elas amigos no Brasil, Espanha, Itália, México, profissionais da área da saúde (médicos, fisioterapeutas, enfermeiros, etc.), outras IES [instituições de ensino superior], a própria equipe do laboratório, e notamos que toda a estrutura do NGD I LDU, poderia ser muito bem aproveitada neste momento”, traz o relatório das atividades. No dia 23 daquele mês, mesmo com a suspensão de aulas e demais atividades presenciais, o grupo obteve autorização oficial para ingressar no laboratório. Desde então, não parou mais.
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No início de junho, o periódico científico Journal of Laser Applications publicou o oitavo artigo produzido pela equipe de processamento por laser do Laboratório de Mecânica de Precisão (LMP Laser) da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC). Os estudos, publicados entre abril e junho, decorrem da participação dos pesquisadores do grupo no 38th International Congress on Applications of Lasers & Electro-Optics (ICALEO), em outubro de 2019. O ICALEO é um dos principais eventos em nível mundial na área de aplicações do processamento de materiais por laser, englobando os principais laboratórios e centros de pesquisa da área e muitos representantes da indústria.

Os artigos contaram com a colaboração de alunos e professores, entre os quais se destacam os docentes do Departamento de  Engenharia Mecânica (EMC) da UFSC Márcio Celso Fredel, Régis Henrique Gonçalves e Silva, Mateus Barancelli Schwedersky e Paulo Antônio Pereira Wendhausen e o professor do Instituto Federal de Santa Catarina (IFSC) Erwin Werner Teichmann.
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Capazes de transformar esboços virtuais em objetos palpáveis, as impressoras 3D revolucionaram o processo de manufatura, permitindo a materialização de diversas ideias. Baseada em um sistema “simples” de operar e relativamente “rápido”, essa tecnologia logo ganhou espaço em diversos setores da indústria como o automotivo, o aeroespacial e o médico e, nos últimos anos, vem tornando-se cada vez mais acessível.

Exemplo disso é um projeto desenvolvido por Claudio Abilio da Silveira no Laboratório de Mecânica de Precisão (LMP), da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC). Sob a orientação do professor Walter Weingaertner, o pesquisador elaborou a tese de mestrado “Desenvolvimento de um posicionador aplicável a processos de fabricação 2D e 3D”, na qual estudou a possibilidade de automação de diferentes processos de fabricação. Como resultado da pesquisa, foi construída uma impressora 3D, equipamento já em funcionamento, embora em processo de aprimoramento.

“A impressora foi um efeito colateral do meu mestrado. No início, o objetivo foi desenvolver um equipamento capaz de ser usado para diferentes processos de fabricação, sobretudo, para soldagem, corte e deposição de pó”, explica. No entanto, como a estrutura do laboratório não estava apta para utilização do laser, por causa de requisitos de segurança, surgiu a ideia de desenvolver o processo no modo impressão 3D. “A partir da definição do projeto, foram necessários seis meses até ocorrer o primeiro teste de funcionamento do sistema”, conta Silveira.

A parte mecânica do equipamento foi construída a partir de antigo sistema de movimentação de dois eixos que estavam em desuso no laboratório, sendo necessárias algumas modificações e a inclusão de um terceiro eixo. A parte eletroeletrônica também aproveitou muitos componentes retirados de equipamentos já desativados.

O processo de impressão, basicamente, consiste em forçar o material por uma zona de aquecimento que o torna fluídico. Dessa maneia, o material pode passar por um bico e ser depositado em sucessivas camadas, dando origem ao objeto. Por meio da impressora, podem ser fabricadas peças de diferentes tamanhos e geometrias, das mais simples até as mais complexas.
A dimensão mínima da peça, confeccionada em plástico, depende do tamanho do bico de impressão e do nível de detalhes. O tempo de impressão varia conforme o tamanho da peça, número de detalhes, material, entre outros fatores. Uma peça com 30 milímetros de diâmetro e 20 milímetros de altura (pouco maior que uma tampa de garrafa Pet), por exemplo, leva 40 minutos para ser executada.

Atualmente, a principal finalidade da impressora 3D desenvolvida na UFSC é fabricar peças e protótipos para as demandas internas do laboratório, atuando como equipamento auxiliar. Além disso, a ferramenta tem sido porta de entrada para os primeiros contatos de novos membros do laboratório com equipamentos automatizados. “Muitas outras impressoras 3D têm sido desenvolvidas no Brasil. Essa tecnologia está sofrendo uma expansão rápida em virtude da facilidade atual de se conseguir os componentes para a construção de uma impressora 3D e pelo fato de as patentes sobre essa tecnologia terem caído há alguns anos”, explica Silveira.

Texto: Thais Paiva

Publicado na Carta Educação.