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O que a manufatura aditiva provou ao mundo diante da pandemia do novo coronavírus

Com a pandemia do novo coronavírus, a manufatura aditiva provou ser uma tecnologia muito eficiente e grande aliada no desenvolvimento e produção de peças para aplicações diversas no combate ao Covid-19 em tempo muito reduzido. O que esperar para a tecnologia daqui para frente?

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Passados alguns meses da grande onda da pandemia no novo coronavírus, é notório o grande destaque que a manufatura aditiva mundial obteve através da produção rápida e eficiente de diversos acessórios e dispositivos para o combate à pandemia devido a possibilidade de impressão localmente. O saldo foi extremamente positivo e muitas lições foram tiradas desta experiência.

Com a pandemia do novo coronavírus, as cadeias de abastecimento globais das empresas foram colocadas à prova, de maneira imediata e sem precedentes. Muitas empresas enfrentaram um choque inicial de desabastecimento quando os fornecimentos globais foram interrompidos ou reduzidos em um momento que mais necessitavam de ajuda.

A fim de atender à demanda repentina por suprimentos médicos essenciais, muitos países e empresas se voltaram para fabricantes locais e tecnologias de manufatura alternativas, como a manufatura aditiva, para ajudar a solucionar o problema causado pelo aumento repentino na demanda por novos produtos, como EPIs (proteção facial, protetor ocular, etc.), ventiladores e cotonetes nasais.

Empresas, laboratórios, empreendedores, cientistas, estudantes, universidades e centros de pesquisa se uniram em uma corrente nunca vista para acelerar a implementação de soluções diversas em tempo recorde utilizando a impressão 3D como base.

O grande início

Embora por muito tempo a manufatura aditiva industrial venha ganhando cada vez mais espaço em aplicações diversas nas áreas da saúde e engenharia, as tecnologias ganharam muito destaque com a produção de válvulas para respiradores, primeiramente utilizados na Itália.

A grande mídia, finalmente deu grande ênfase para a tecnologia, destacando-a como a solução do momento para suprir demandas repentinas e crescentes, o que acelerou o surgimento de novas ideias de acessórios e produtos e vários grupos em nível global foram criados para discutir e desenvolver novas aplicações.

As aplicações mais conhecidas da impressão 3D foram os suportes para as máscaras de rosto, chamados de Face Shields, equipamento de proteção essencial para profissionais da área da saúde.

O caso dos cotonetes nasais na Austrália

Na Austrália, devido ao surto do COVID-19, houve também uma interrupção repentina na cadeia de abastecimento global para suprimentos médicos essenciais, resultando em escassez de, por exemplo, cotonetes de test. Esses também são conhecidos como Nasal Swabs e são uma dos meios mais eficientes para testes do Covid-19.

A 3D Printing Studios trabalhou rapidamente com o governo estadual e o departamento da saúde para produzir esses cotonetes nasais para usar em kits de teste para detecção do coronavírus.

Como a fabricação tradicional dos cotonetes nasais podem exigir o desenvolvimento de ferramentas rígidas, que podem levar até meses para serem desenvolvidas e testadas, a manufatura aditiva foi escolhida para ajudar a resolver a demanda imediata de curto prazo aumento de equipamentos de proteção individual e cotonetes nasais.

A Solução

Devido ao seu conhecimento prévio em manufatura aditiva, a 3D Printing Studios conseguiu acelerar o projeto e produção de cotonetes nasais para
Kits de teste COVID-19.

Além da reprodução dos modelos atuais de nasal swabs, a liberdade de design, uma das características da manufatura aditiva, permitiu o desenvolvimento de perfis complexos, com maior eficiência na coleta dos exames.

Para este desenvolvimento, foram selecionados os equipamentos EOS P396, juntamente com o material EOS PA2200, com certificação de biocompatibilidade.

Os Resultados

A SA Pathology, da Austrália do Sul, é uma organização que fornece diagnóstico e serviços de patologia clínica em toda a Austrália do Sul para o setor de saúde pública. Ela testou e aprovou a produção e uso destes cotonetes. Isso tornará a 3D Printing Studios, o primeiro fornecedor australiano desses produtos essenciais na luta contra o COVID-19, reduzindo a necessidade importação destes produtos.

Abaixo, podemos ver alguns dos resultados de design complexo obtidos através da fabricação com auxílio da tecnologia Selective Laser Sintering (SLS)

Cotonetes nasais produzidos com SLS

Os Benefícios

A manufatura aditiva permitiu encurtamento do desenvolvimento dos projetos. Um total de 11 interações de design foram testadas, com um tempo de 4 semanas até a escolha do desenho final de produto.
Os cotonetes nasais podem ser personalizados para a funcionalidade do produto no que diz respeito ao tamanho e flexibilidade. Nenhum custo adicional com ferramentas será adicional durante o desenvolvimento do produto e produção.
Envolvimento mínimo de mão de obra e interação direta
durante o período COVID-19. Apenas dois funcionários de produção foram necessários no local. Foi possível também uma produção noturna com supervisão mínima devido à confiabilidade dos produtos EOS.
A alta produtividade do sistema EOS P 396 significa que 5.000 cotonetes nasais puderam ser produzidos por dia.

A manufatura aditiva e o combate ao novo coronavírus no Brasil

No Brasil, há diversos projetos também focados em auxiliar no combate ao novo coronavírus. Um deles, a Hígia é um projeto social em que utiliza a impressão 3D para produzir e doar protetores faciais para Hospitais e Profissionais de Saúde que atuam na pandemia. Ao total, já foram distribuídas mais de 40.000 unidades impressas.

A Biofabris, Instituto Nacional de C&T em Biofabricação localizado no Campus de Engenharia Química da UNICAMP, também colaborou com materiais na pandemia. Foram produzidos mais de 700 protetores faciais, diversos conectores para respiradores para o Hospital de clínicas da UNICAMP, muitos cotonetes nasais para o Instituto de Biologia da UNICAMP e mais de 100 conectores para respiradores para o Hospital Oswaldo Cruz, todos com auxílio da tecnologia de impressão 3D SLS.

Conectores produzidos pela Biofabris para o Hospital de Clínicas da Unicamp

Além disso, diversos outros grupos formados por empresas, instituições de ensino e pesquisadores colaboraram de forma espontânea e participativa para desenvolverem soluções criativas como as adaptações de máscaras de mergulho para uso em pacientes, coordenado pelo Centro de Tecnologia da Informação Renato Archer, da Unicamp.

Estes são apenas alguns exemplos de projetos pelo mundo. Ao todo, são centenas de outras soluções criativas desenvolvidas e grandes empresas e instituições de ensino envolvidas.

Após o grande impacto do coronavírus pelo mundo, as empresas estão cada vez mais confiantes que as tecnologias de impressão 3D industriais são essenciais para desenvolvimento de soluções mais criativas, eficientes e flexíveis para os novos desafios da engenharia de produtos, com aplicações em diversos setores da economia.

Artigo baseado no caso de estudo entre EOS e 3D Printing Studios e também no Higia e informações cedidas pela Biofabris, de Campinas.

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