De pequenos objetos a peças de satélites da Agência Espacial Americana (Nasa), a tecnologia de impressão 3D está ganhando espaço. Um exemplo em andamento no Brasil é a parceria entre a Associação de Assistência à Criança Deficiente (AACD), a Companhia Brasileira de Metalurgia e Mineração (CBMM) e o Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT), que desenvolvem ligas metálicas para a fabricação de próteses customizadas confeccionadas a partir da Fusão Seletiva a Laser (FSL) – do inglês Selective Laser Melting (SLM) –, processo inovador de prototipagem rápida. Iniciado em agosto último, o projeto tem incentivos da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) e da Empresa Brasileira de Pesquisa e Inovação Industrial (Embrapii).

Segundo João Batista Ferreira Neto, coor­denador do projeto no IPT, as próteses feitas no método convencional por usinagem restringem adaptações aos pacientes que, no caso da AACD, são crianças e ainda estão em desenvolvimento. “A ideia de usar a manufatura aditiva é para, a partir da tomografia do paciente, desenhar a prótese em CAD (em três dimensões, em computador) e imprimi-la, com o mínimo de alterações possíveis na colocação”, conta Ferreira Neto.

Foto: Concept Laser Brasil
 
Máquina de impressão em 3D por fusão seletiva a laser, utilizada no projeto que deve melhorar
qualidade de vida a pessoas com deficiência. 

O projeto terá duração total estimada em 42 meses, divididos em duas fases. A primeira consiste no desenvolvimento da liga e de pós-metálicos para a produção, além de testes clínicos, resistência mecânica e porosidade do material. A liga metálica criada é composta por nióbio, fornecido pela CBMM, e titânio que, segundo Ferreira Neto, são metais “biocompatíveis com a constituição óssea”. O pó metálico, oriundo da liga, será modificado pelo laser, imprimindo a forma desejada, camada por camada. A técnica permite porosidade na peça, o que também se aproxima da textura do osso humano, evitando rejeições. O engenheiro metalurgista conta que a primeira peça a ser prototipada será uma prótese de quadril chamada placa angulada, a pedido da AACD.

Na segunda fase do projeto, a impressão das peças ficará a cargo do Instituto de Sistemas de Manufaturas e Laser do Senai em Joinville (SC), também apoiador da iniciativa. Para o diretor da instituição, Edson Costa, mestre em fusão seletiva a laser com titânio pela Universidade de Osaka, no Japão, a manufatura aditiva é inovadora por possibilitar a produção de conteúdos de alta complexidade sem o aumento no valor total da peça. “No modo convencional, a cada complexidade de uma peça você precisa trocar o centro de usinagem por um de maior potência, o que gera um custo. No modelo FSL, as camadas são feitas com o mesmo gasto, complexas ou não”, explica ele.

Além disso, a FSL também barateia a customização do molde, já que esse e o ferramental necessário têm preços competitivos. Outro ponto destacado por Costa em relação à inovação do processo é o tempo de produção que, dependendo do tamanho da peça, “pode ser feita em horas”.

Relevância
Segundo o censo mais recente realizado pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), em 2010, mais de 45 milhões de pessoas, ou 23% da população brasileira, possuem algum tipo de deficiência. Segundo dados do Ministério da Saúde, foram realizados 4,2 milhões de procedimentos relacionados à concessão, manutenção e adaptação de órteses, próteses e meios auxiliares de locomoção (OPMs) em 2015.

Para Jorge Almeida Guimarães, diretor-presidente da Embrapii, que investiu R$ 8,2 milhões na parceria, esses dados ressaltam a seriedade do trabalho das instituições, que exige “excelência no resultado”. “Esse é um projeto que articula a engenharia e a medicina para produzir próteses customizadas, que irão melhorar a qualidade de vida das pessoas com deficiência”, diz. Na sua avaliação, para além dos indivíduos diretamente beneficiados pela inovação, a iniciativa é positiva para o conjunto da população. “Uma prótese sob medida, o surgimento de um novo material biocompatível, tudo isso chega para melhorar a vida da sociedade como um todo”, opina.

Costa, do IPT, corrobora a opinião, já que a linha de pesquisa pode ter desdobramentos diversos e abrir caminhos para novos negócios, com a consequente geração de empregos. “É uma tecnologia que tem espaço desde a produção de satélites à de linha branca”, vislumbra. Para ele, o futuro das indústrias são as células híbridas, que possibilitam a manufatura aditiva na construção de moldes e usinagem nas finalizações. 

Jéssica Silva
Matéria publicada no jornal Engenheiro, da FNE, edição 173, outubro de 2016