UFES usa impressão 3D e cria patentes para a indústria do óleo e gás

Manufatura aditiva, a impressão 3D, foi alternativa encontrada para criar conceitos e patentes de novas peças.

Por: Assessoria de Imprensa LWT Sistemas 23/01/2023  

A manufatura aditiva - também chamada de impressão 3D - vem obtendo sucesso em diversos segmentos da economia, e um dos mais importantes é o da indústria de óleo e gás, ajudando a superar inúmeros desafios técnicos e de engenharia e dando segurança ao processo de extração de recursos minerais no pré-sal e em novas jazidas minerais e poços de petróleo e gás. É nesse contexto que o Laboratório de Métodos Experimentais em Fenômenos de Transporte (Lamfet), da Universidade Federal do Espírito Santo (UFES), vem trabalhando para criar conceitos e patentes de novas peças que melhoram o processo de extração e lidam com os desafios desta importante atividade realizada a muitos metros abaixo do fundo dos oceanos.

peças impressao 3d
Protótipos criados pela UFES com a impressora da Stratasys. Imagem: Divulgação

“O Lamfet gera soluções para a indústria do petróleo. Desenvolvemos peças especiais por meio da criação de conceitos, que são colocados em prática em experimentos dentro do laboratório. Para isso, precisamos produzir protótipos destas peças especiais que serão utilizadas nos experimentos, e temos feito isso com o uso da impressora 3D Objet 30Pro, da Stratasys”, conta o professor Bruno Venturini Loureiro, diretor geral do Centro Tecnológico da UFES. “Uma vez que as peças são aprovadas, elas viram patentes e, a partir daí, as empresas da indústria do petróleo podem produzi-las e utilizá-las em suas atividades.”

Velocidade e praticidade aceleram a inovação e pesquisa

O diretor explica que o Lamfet trabalha com projetos de longa duração, e cada peça criada tem uma história, uma complexidade, um grande estudo por trás que possibilita o nascimento de determinado protótipo. “A utilização da manufatura aditiva nos permitiu ter mais agilidade e praticidade. Trabalhamos no desenvolvimento dos conceitos, que geram as peças que serão produzidas pela indústria, e, nesse caminho, geramos conhecimento primordial para o aperfeiçoamento do trabalho de extração de óleo e gás. A manufatura aditiva acelerou a construção de peças que normalmente a usinagem não conseguiria”, ressalta Loureiro.

A utilização da impressora Stratasys Objet 30Pro trouxe ao Lamfet um ganho substancial em velocidade e praticidade na produção das peças especiais. Anteriormente, o laboratório dependia de fornecedores específicos, dentro do setor de usinagem, capazes de produzir o protótipo nas especificações corretas. Era uma tarefa que demandava muito mais tempo, já que, além da necessidade de se encontrar o fornecedor correto, ainda era necessária toda uma negociação, até por conta do baixo volume envolvido.


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“A manufatura aditiva facilita imensamente a produção dessas peças. Ao dispensar a busca de fornecedores externos, ganhamos mais agilidade e capacidade para a realização de testes dos diferentes protótipos de peças, pela possiblidade de trabalharmos com diversos tipos de resinas”, afirma Loureiro. Como serão utilizadas no transporte de fluidos em alta pressão no fundo do mar, essas peças não podem ser porosas. “A possiblidade de trabalhar com diferentes materiais é essencial para o nosso trabalho e impressora Objet 30Pro nos dá a possibilidade de testar aquele que é mais adequado para a aplicação que estivermos desenvolvendo”, observa.

Quatro motivos para usar a Impressão 3D

Conforme o trabalho dos pesquisadores do Lamfet é realizado, chega-se inevitavelmente à etapa em que um protótipo de peça deve ser produzido, para viabilizar os experimentos do laboratório, e para que as peças embasem os novos conceitos e as novas patentes propostas para a solução de problemas específicos. São desafios relacionados ao transporte de óleo e gás realizado nas extrações pelas plataformas de petróleo, e é nesta etapa que entra o trabalho da impressora Objet 30Pro, da Stratasys.

O equipamento foi selecionado pelo Lamfet devido a quatro importantes motivos. Sob o aspecto da tecnologia, a impressora é capaz de trabalhar com diferentes tipos de resinas, dentre elas a fotopolimerizável, que permite uma impressão com resolução típica de processo de fabricação mecânica, com excelente acabamento superficial, além de ser capaz de produzir peças com paredes sólidas, ao contrário das peças produzidas por impressão de filamento, que são mais porosas.

“A impressão de peças com essas características é importante pois serão utilizadas em tubulações de montagens experimentais, que envolvem o escoamento de fluidos, e que precisam ser ter os protótipos validados”, explica Loureiro.

Outro diferencial importante são as propriedades mecânicas das resinas. A Objet 30Pro possui controle de qualidade e propriedades mecânicas conhecidas para as resinas disponibilizadas, o que facilita o dimensionamento mecânico das peças, e, consequentemente, sua aplicação. “A manufatura aditiva destas peças nas aplicações de P&D do Lamfet vai além da validação conceitual dos projetos e desenhos produzidos, ao permitir o teste mecânico destas peças. Peças complexas podem ser fabricadas com razoável facilidade quando comparadas à fabricação por métodos convencionais”, afirma o diretor.

A variedade de resinas e suportes é outro ponto que contribui para o bom desenvolvimento das peças. As cores e características das resinas disponíveis para serem usadas pela Objet 30Pro permitem boa liberdade aos projetos, e os suportes solúveis em água facilitam a produtividade e limpeza das peças.

Além disso, a Objet 30Pro proporciona um volume de impressão que é compatível com boa parte das peças necessárias aos projetos desenvolvidos pelo laboratório da UFES. Quando as peças possuem dimensionamento superior, o Lamfet desenvolve o projeto de forma que as peças possam ser montadas mecanicamente, sempre otimizando o uso de resina e suporte para impressão.

 

*Imagem de capa: Depositphotos

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