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Impressão 3D ajuda a revolucionar a medicina com modelos anatômicos super realistas

Um ano após o lançamento de sua impressora 3D J750™ Digital Anatomy™, a Stratasys Ltd. (NASDAQ: SSYS) anunciou que vendeu e instalou o sistema com sucesso em instituições de saúde e prestadores de serviços médicos nos principais mercados do mundo, incluindo Estados Unidos, China, Itália, Espanha e Austrália.

A impressora 3D J750 Digital Anatomy produz modelos anatômicos que imitam a sensação real e a capacidade de resposta e biomecânica da anatomia humana. Os modelos podem ser perfurados, suturados, cortados e manipulados fisicamente como tecido humano real. Essa capacidade minimiza o uso de animais e cadáveres para ensaios clínicos e treinamento cirúrgico. Hospitais, instituições de saúde e escolas médicas podem usar esses modelos 3D realistas para melhorar a avaliação clínica para uma ampla gama de patologias, bem como trazer novos dispositivos médicos ao mercado mais rapidamente.

Nos Estados Unidos, o Hospital Infantil de Seattle, por exemplo, adquiriu uma impressora 3D no início deste ano e a instalou em seu novo laboratório. A principal motivação para obter a impressora foi a capacidade de criar modelos muito suaves internamente para reproduzir partes do corpo, como vias respiratórias, fígados e corações. “As primeiras impressões usando o material TissueMatrix foram fundamentais para a compreensão do ajuste ideal para um tubo de traqueostomia personalizado, algo que teria sido impossível com os melhores materiais aos quais tínhamos acesso há apenas seis meses”, diz Seth Friedman, Ph.D, Gerente de Innovation Imaging e Simulation Modeling no Departamento de Melhoria e Inovação.

Já o Hospital Infantil Nicklaus, em Miami, que atualizou o laboratório de impressão 3D com a aquisição da nova impressora J750 Digital Anatomy, utiliza a tecnologia como uma parte crítica do planejamento cirúrgico. “É muito valioso ser capaz de abrir um modelo para ter uma visão muito clara do que veremos na sala de cirurgia. Acreditamos que este é um avanço significativo que nos permitirá reduzir o trauma de pacientes submetidos a cirurgias cardíacas complexas. Além disso, a nova impressora 3D abre caminhos completamente novos no ensino e no atendimento ao paciente”, conta Dr. Redmond Burke, chefe de Cirurgia Cardiovascular e codiretor do Programa do Coração.

Na Espanha, duas instituições de tecnologia investiram na impressora 3D Digital Anatomy para serem pioneiras na oferta de serviços médicos, e ambas citam o ultrarrealismo incomparável e a natureza tátil dos modelos como uma vantagem competitiva significativa.

“Antes não conseguíamos produzir modelos que replicassem os materiais orgânicos frequentemente solicitados pelo setor médico, muito menos simulando de forma realista o comportamento do tecido humano. Além disso, o mais notável é que a impressora oferece resoluções mais altas do que as obtidas com uma tomografia computadorizada ou ressonância magnética, que geralmente são acima de meio milímetro. Já estamos observando um vasto interesse de uma ampla gama de médicos por esses tipos de modelos em aplicações do mundo real”, relata Nacho Sandoval, líder de fabricação de aditivos do instituto Tecnológico AIJU.

Já Gorka Baqueriza, Gerente de Projetos de Fabricação de Aditivos da Instituto para a Inovação do Sistema de Formação Profissional e Educacional do País Basco (Tknika), acrescenta que “essa tecnologia tem um impacto significativo em várias áreas da saúde – desde o treinamento médico até o planejamento pré-cirúrgico e o atendimento ao paciente”.

Por fim, na Itália, a BIO3DModel está vendo muito interesse do mercado em utilizar modelos feitos pela J750 Digital Anatomy no treinamento cirúrgico. “Essa tecnologia permite uma redução drástica no tempo de treinamento dos cirurgiões, em particular a capacidade de investigar quaisquer condições patológicas específicas antes da cirurgia real. Por exemplo, se antes da J750 não era possível produzir sistemas vasculares ocos com espessura de parede e diâmetro de até 1 mm, agora essa tecnologia pode ser a diferença entre a vida ou a morte de um paciente”, afirma Roberto Rizzo, presidente da empresa.

Emanuele D’Angeli gerente geral da Medilife, outra empresa italiana que adotou a tecnologia da Stratasys, destaca que os modelos produzidos na impressora 3D Digital Anatomy oferecem o mesmo toque suave e densidade variável dos tecidos e órgãos humanos reais, o que hoje é impossível de alcançar com qualquer outra tecnologia de impressão 3D existente. “Atualmente, estamos testando várias aplicações, incluindo a criação de um membro artificial. O objetivo é reproduzir a aparência externa natural do membro em termos de textura e tonalidade de cor, ao mesmo tempo que reproduzimos a sensação física natural que experimentamos com o toque humano”, conclui.

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UFSM utiliza impressão 3D em carro de corrida

A Stratasys (NASDAQ: SSYS), em parceria com sua distribuidora autorizada, Comprint, imprimiu em 3D diversas peças do carro da equipe de automobilismo Fórmula UFSM, criado por alunos dos cursos de Engenharia da Universidade Federal de Santa Maria, no Rio Grande do Sul. O veículo participará da Fórmula SAE Brasil, um dos eventos internacionais da Formula SAE, competição criada há mais de 40 anos pela Society of Automobile Engineers (SAE), nos Estados Unidos.

Com o objetivo de melhorar o desempenho da equipe gaúcha na competição, 25 peças diferentes foram impressas em 3D na impressora Stratasys Fortus 380 utilizando o material ASA que possui excelente resistência mecânica e UV. No ano passado, a Fórmula USM também utilizou a tecnologia de impressão 3D da Stratasys para auxiliar no projeto e terminou a competição em 3º lugar geral na categoria carros com motor a combustão, entre mais de 40 equipes.

As 37 impressões realizadas – algumas peças contam com unidades sobressalentes – levaram 11 dias para ficarem prontas.

A maioria das partes impressas são utilizadas nos sistemas elétricos e nos sistemas do motor do carro, mas a equipe viu na impressão 3D a chance de ganho ergonômico para os quatro pilotos, que agora utilizam empunhaduras do volante customizadas.

“Preparamos um modelo que agradou muito os pilotos do protótipo, melhorando o controle e a pegada no volante e, consequentemente, as chances de a equipe conseguir um lugar no pódio”, explica Eugênio Pozzobon, chefe do Subsistema Elétrico do projeto.

Outro diferencial da tecnologia é a praticidade e a rapidez do processo. No projeto, algumas peças foram desenhadas para serem fabricadas exclusivamente com a impressão 3D, pois outros métodos demandariam muito tempo, empenho e um custo excessivamente alto.

Eugênio Pozzobon ressalta a importância da diversificação dos métodos de produção das peças, pois isso acelera a fabricação do protótipo, impedindo que um tipo de processo se sobreponha aos outros, sobrecarregue um setor e atrase a fabricação do carro.

“As empunhaduras do volante são um bom exemplo disso. Feitas em apenas algumas horas na impressora 3D, poderiam ter levado até duas semanas para serem fabricadas se tivessem sido produzidas de maneira tradicional, e o acabamento final não seria tão bom quanto o alcançado”, afirma Pozzobon, ao acrescentar que, nas provas estáticas da competição, que avaliam o custo do veículo, “por vezes, os processos tradicionais, são mais caros em comparação à impressão 3D, e prejudicam o desempenho da equipe”.

Dentre vários benefícios e diferenciais que a impressão 3D confere ao projeto, Felipe Balbom, Chefe do Subsistema do Motor em 2019, destaca a redução de massa e a facilidade em projetar peças mais complexas.

“Com a impressão 3D, conseguimos elevar o nível técnico do protótipo, aumentar nossas chances no campeonato e, inclusive, obter destaque na apresentação do carro perante os juízes, pois, ao utilizar uma tecnologia de ponta, demonstramos estar atualizados e sintonizados com os mais recentes métodos e tendências de fabricação”, explica Balbom.

Por conta da pandemia pela Covid-19, as primeiras etapas da competição devem acontecer somente em 2021, mas a equipe trabalha a pleno vapor e o carro deve estar pronto até o fim do ano. A pandemia fez com que todas as atividades de projeto fossem realizadas remotamente, com a ajuda de ferramentas de compartilhamento em nuvem. Para o projeto das peças em CAD, pelo Solidworks, a equipe adotou o GrabCAD, ferramenta gerida pela Stratasys, que facilita o uso de drive para esse propósito.

Para atender ao cronograma de fabricação das peças do novo protótipo, a equipe, composta por 23 integrantes, está se revezando no laboratório da UFSM, seguindo as orientações das autoridades sanitárias e também as instruções normativas da universidade.

“A parceria e o apoio da Stratasys, neste ano junto com a Comprint, está sendo, mais uma vez, essencial para o sucesso do nosso protótipo. Os frutos dessa parceria são enormes, e é muito bom poder contar com o que há de melhor no mercado em soluções de manufatura por impressão 3D”, ressalta Eugênio.

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Impressão 3D: evento em São Paulo apresenta os novos desenvolvimentos do setor

O Brasil está crescendo a cada ano no setor de tecnologia, especialmente no mercado de impressão 3D. Os preços de impressoras se tornaram mais acessíveis e as pessoas, na busca por alternativas no mercado de trabalho, estão cada vez mais interessadas no desenvolvimento desse segmento. Com o objetivo de aproximar o público das principais novidades deste setor, será realizada nos dias 10 e 11 de junho, no Centro de Convenções Frei Caneca, em São Paulo, a Inside 3D Printing Conference & Expo, a maior conferência e exibição de impressão em 3D na América do Sul.

O evento vai trazer o que há de mais moderno no mercado nacional e internacional, além de apresentar as diversas aplicações em áreas como medicina, arquitetura e construção, engenharia, automotivo, indústria aeroespacial, joalheria, brinquedos, agricultura, entre outros, evidenciando o desenvolvimento e a modernização de produtos para esses setores. Hoje, grande parte das impressões 3D servem para a elaboração de protótipos de testes e produções em massa para vários destes setores.

Na ocasião também será apresentada uma série de palestras com especialistas renomados no setor de impressão 3D. Durante o congresso, os visitantes assistirão a demonstrações das últimas novidades em impressoras, tecnologias e serviços, incluindo programas para projetistas, artistas e fabricantes.

Segundo Mônica Carpenter, diretora da Aranda Eventos, empresa organizadora da Inside 3D Printing no Brasil, com o desenvolvimento do segmento no país, torna-se fundamental oferecer ao público um espaço para que ele conheça, de perto, os equipamentos, converse, tire dúvidas com especialistas e saia de lá com uma ideia real do que pode ser implementado ou complementado em seu negócio. “A Inside 3D Printing se consolida a cada ano como o elo entre o mercado e o público de uma forma geral. Oferece conhecimento, estimula o desenvolvimento do setor, gera negócios e estimula o desenvolvimento da economia”, afirma a executiva.

Mercado em desenvolvimento – De acordo com a Consultoria Empresarial Americana Wohlers Associates, em 2017 a indústria de manufatura aditiva, composta por todos os produtos e serviços em todo o mundo, cresceu 21% para US $ 7,336 bilhões. O crescimento em 2017 se compara a um crescimento de 17,4% em 2016, quando a indústria atingiu US $ 6,063 bilhões e crescimento de 25,9% em 2015’. Na realidade este mercado tem crescido mundialmente a uma taxa média anual de 24,9% nos quatro anos (de 2013 a 2017). Além disso, estima-se que até 2027, 10% de tudo o que for produzido no mundo será impresso em 3D.

Temos, hoje, um cenário de grande evolução, em que a tecnologia da impressão 3D tem se destacado. A indústria aeroespacial, por exemplo, foi uma das primeiras a adotar a manufatura aditiva, por utilizar peças que suportem exposições a condições extremas. Na sua produção, são impostos os mais altos padrões de desempenho. Para atender esta demanda, a impressão 3D oferece ao mercado peças com designs complexos, com alta resistência e leveza, um dos fatores mais importantes na fabricação desses itens.

O setor automotivo é um dos que mais têm se utilizado dos atributos da tecnologia. Além de detalhes da carroceria, pequenos componentes presentes na parte mecânica e acabamentos dos veículos já é realidade. Já em áreas ligadas à saúde, como a médica, ortopédica ou odontológica, que estão em constante inovação, uma maneira de aumentar precisão de próteses e de reduzir custos cirúrgicos se dá é por meio da prototipagem. Além disso, médicos e profissionais da área já usam os materiais biocompatíveis da tecnologia para reproduzir em 3D réplicas de corações, vasos sanguíneos, rins, e outras partes do corpo humano.

Segundo Bene Padovani, consultor da Inside 3D Printing Conference & Expo, no último evento foi identificado uma crescente demanda de profissionais da área de Educação e da Saúde. Ele explica que professores e diretores, desde escolas básicas até universidades, estão buscando novidades no setor para incluir em seus currículos escolares e laboratórios. Além disso, médicos, diretores de hospitais e clínicas, bem como dentistas também procuravam alternativas de uso da tecnologia nas suas áreas de trabalho.

Desta forma, neste ano serão apresentadas duas novas salas de palestras. Uma direcionada para o setor industrial, com empresas mundiais compartilhando seus ‘case studies’, e outra com profissionais da área de educação, medicina e odontologia apresentando trabalhos já desenvolvidos em suas salas de aula e consultórios. “Serão dois dias de palestras com 24 profissionais de renome e no final de cada dia haverá uma mesa-redonda específica com participação da plateia.”, destaca Padovani.

INSIDE 3D PRINTING

Data: dias 10 e 11 de junho
Local: Centro de Convenções Frei Caneca – São Paulo: Rua Frei Caneca, 569.
Informações e inscrições pelo site:
http://inside3dprintingbrasil.com.br/

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HP anuncia tecnologia de impressão 3D em metal para produção em massa e aceleração da 4ª Revolução Industrial

a HP Inc. anunciou a HP Metal Jet, a tecnologia de impressão 3D mais avançada do mundo de fabricação em massa de peças metálicas de nível industrial. Assegura até 50 vezes mais produtividade1 a um custo significativamente menor2 do que outros métodos de impressão 3D. A HP Metal Jet será implementada pelos líderes de produção GKN Powder Metallurgy e Parmatech para a produção de peças finais. Os clientes que já fizeram encomendas incluem a Volkswagen, a Wilo, a Primo Medical Group e a OKAY Industries.
Como parte da sua missão de transformar a forma como o mundo cria e produz, a HP também lançou o Metal Jet Production Service1, permitindo que os clientes em todo o mundo repliquem rapidamente novos designs de peças 3D, para que produzam grandes volumes de peças finais e integrem a HP Metal Jet nos seus roadmaps de produção a longo prazo.

“Estamos diante de uma revolução industrial digital que irá transformar a indústria de produção que representa US$ 12 trilhões. A HP contribuiu para liderar essa transformação ao ser pioneira na produção em massa de peças plásticas em 3D e agora iremos subir de nível com a HP Metal Jet, uma tecnologia revolucionária de impressão de metais em 3D”, afirma Dion Weisler, CEO e presidente da HP Inc.” As implicações são enormes – os setores automotivo, industrial e da saúde produzem centenas de milhões de peças de metal todos os anos. A nova plataforma de impressão Metal Jet 3D da HP e o Production Service disponibilizam a velocidade, a qualidade e a economia que vão permitir que os nossos clientes repensem completamente a maneira como criam, fabricam e fornecem novas soluções na era digital”, conclui Weisler.

A HP Metal Jet é uma tecnologia inovadora de impressão de jato ao nível do voxel que tira partido de mais de 30 anos de inovação de cabeças de impressão e de químicos avançados da HP. Com uma dimensão de 430 x 320 x 200mm, com 4 vezes a redundância dos bocais, duas vezes das cabeças de impressão, e menos peso, a HP Metal Jet oferece maior produtividade a um custo operacional e de aquisição reduzidos comparado com outras soluções de impressão 3D. A HP Metal Jet irá começar com peças de aço inoxidável, assegurando propriedades mecânicas isotrópicas que excedem os padrões da indústria

Transformar as indústrias com a tecnologia HP Metal Jet

A HP tem uma parceria com a GKN Powder Metallurgy para implementar a solução HP Metal Jet nas suas fábricas e com isso produzir peças de metal funcionais para os líderes do setor automotivo e industrial, como a Volkswagen e a Wilo. A GKN Powder Metallurgy é líder mundial na produção de materiais e produtos utilizando tecnologias de metalurgia e inclui as marcas GKN Sinter Metals, GKN Hoeganaes e GKN Additive Manufacturing. A empresa produz mais de três mil milhões de componentes por ano e espera imprimir milhões de peças com a HP Metal Jet para os seus clientes em vários setores já no próximo ano.

“Estamos numa altura significativa de uma nova e emocionante era da qual não haverá retorno: o futuro da produção em massa com impressão 3D. A nova tecnologia da Metal Jet da HP nos permite expandir os nossos negócios, tirando partido de novas oportunidades até agora proibitivas em termos de custos”, afirma Peter Oberparleiter, CEO da GKN Powder Metallurgy. “O nosso DNA e a nossa experiência em produção e processamento de peças metálicas utilizando sistemas ligados em rede digital vão nos permitir impulsionar a industrialização em toda a cadeia de valor da produção aditiva. Combinando as competências da HP e da GKN Powder Metallurgy, iremos impulsionar a produtividade e a capacidade dos nossos clientes a níveis sem precedentes, com base nas vantagens econômicas e técnicas da tecnologia HP Metal Jet”, conclui Oberparleiter.

A Volkswagen, um dos maiores e mais inovadores fabricantes de automóveis do mundo, já está integrando a HP Metal Jet no seu design e roadmap de produção. A colaboração entre a Volkswagen, a GKN Powder Metallurgy e a HP resultou na capacidade de atuar rapidamente na fabricação de peças personalizáveis em massa, como chaveiros individuais e placas de identificação de exterior. O plano da VW para usar a HP Metal Jet também inclui a produção de peças funcionais de alto desempenho com requisitos estruturais significativos, como botões de mudanças e ajustamento de espelhos. À medida que novas plataformas, como os veículos elétricos, entram em produção em massa, espera-se que a tecnologia HP Metal Jet seja utilizada para aplicações adicionais, como a redução de peso de peças metálicas com certificação de segurança.

“A indústria automotiva está sofrendo uma revolução – os clientes não só esperam personalização, como até 2025 as marcas do Grupo Volkswagen irão lançar 80 novos modelos elétricos”, afirma o Dr. Martin Goede, Chefe de Planeamento e Desenvolvimento Tecnológico da Volkswagen. “Um único modelo tem entre seis mil a oito mil peças diferentes. Uma grande vantagem de uma tecnologia aditiva como a HP Metal Jet é que nos permite produzir muitas dessas peças sem necessitar de construir ferramentas de produção. Ao reduzir o tempo de produção de peças, podemos produzir um volume maior em massa muito rapidamente. É por isso que a nova plataforma Metal Jet da HP é um grande passo para o setor, e esperamos subir de nível e oferecer mais valor e inovação aos nossos clientes”, completa Goede.

A GKN Powder Metallurgy também utiliza a tecnologia HP Metal Jet para produzir peças industriais de custo reduzido e com uma maior eficiência hidráulica para a Wilo, líder global em soluções de bombas e sistemas de bombas hidráulicas. A Wilo está utilizando a tecnologia HP Metal Jet para produzir peças hidráulicas iniciais, como impulsores, difusores e revestimentos de bombas com dimensões variáveis que devem suportar flutuações de sucção, pressão e temperatura intensas.

Reinventar a saúde com a HP Metal Jet

Na indústria dos cuidados de saúde, a HP criou uma parceria com a Parmatech, uma empresa do grupo ATW, para expandir a produção em massa de peças da Metal Jet para clientes, incluindo a OKAY Industries, a Primo Medical Group e outras. A Parmatech é líder mundial em moldagem por injeção em metal e é pioneira na fabricação de metais há mais de 40 anos, especializada na produção de peças metálicas de baixo custo e alto volume para os setores da saúde e industrial.

“A HP Metal Jet representa a primeira tecnologia 3D verdadeiramente viável para a produção industrial e em escala de peças metálicas. Os nossos clientes exigem desempenho, qualidade e fiabilidade extremos, e a tecnologia avançada e a herança de disrupção do mercado da HP nos dão a confiança necessária para superar as expectativas “, afirma Rob Hall, presidente da Parmatech. “Estamos entusiasmados em implementar a HP Metal Jet nas nossas fábricas e começar a produzir peças complexas, como tesouras cirúrgicas, mandíbulas cirúrgicas endoscópicas, novas aplicações e geometrias não possíveis com as tecnologias convencionais de fabricação de metal. A tecnologia HP Metal Jet desempenhará um papel fundamental na nossa missão de desenvolver soluções inovadoras para os desafios únicos de nossos clientes”, completa Hall.

Projetado para produção em massa: Preços e disponibilidades da HP Metal Jet

No primeiro semestre de 2019, os clientes poderão fazer upload de ficheiros de projeto 3D e receber peças de classe industrial em grandes quantidades através do Metal Jet Production Service. As peças são produzidas em colaboração com os parceiros da HP, GKN Powder Metallurgy e Parmatech, para garantir os mais altos padrões de engenharia e qualidade de produção. Para obter mais informações e se inscrever para ter acesso ao HP Metal Jet Production Service, os interessados devem acessar a HP.com/go/3Dmetalparts.

Informações sobre a tecnologia da HP podem ser encontradas em HP.com/go/3Dmetals.

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O que você ainda não sabe sobre impressão 3D?

A impressão 3D já é uma realidade, mas como de fato funciona, quase ninguém sabe. Quer tirar algumas dúvidas básicas? O especialista em Performance Materials (Plásticos) da UL, Marcelo Fontoura, explica o que você quer saber:

– Por que o processo se chama impressão 3D? Impressão não tem que ser no papel?

Não! Chama-se de impressão 3D, pois o processo ocorre em três dimensões e o produto possui exatamente as mesmas características de um produto fabricado por métodos tradicionais. Mas, não ocorre como numa impressora comum. Na verdade, envolve adicionar camadas de um produto até chegar ao produto final. Por isso, o nome técnico é manufatura aditiva.

– Para que ela serve? Dá para imprimir qualquer tipo de objeto?

Basicamente tudo pode ser impresso em 3D. Utilizando diferentes tipos de matérias-primas chega-se a uma enorme variedade de produtos. No início, a impressão 3D era uma tecnologia apenas utilizada com o intuito de criar protótipos para testes e homologação, mas hoje já se utiliza a impressão 3D para produção em série de inúmeros produtos.

– Então, se a pessoa quiser imprimir em casa objetos restritos, como armas, ela pode?

É contra a lei, mas se a pessoa possuir a tecnologia ela pode imprimir até uma bazuca, se quiser.

– Para imprimir um carro, por exemplo, a impressora tem que ser do tamanho do veículo?

Não, na verdade funciona mais como na indústria tradicional, em que são produzidas várias peças de tamanhos diferentes e depois é feita a montagem dos produtos maiores.

– Uma impressora 3D é muito cara?

O valor de uma impressora 3D pode variar muito, dependendo do tamanho, velocidade, e da matéria prima a ser utilizada, entretanto os modelos mais básicos, para uso em menor escala, possuem valores extremamente acessíveis, na ordem de USD 3.000,00.

– Só pode usar plástico na impressão 3D?

Não! A impressão 3D pode ser feita com uma gama maior de matérias- primas, como diversos tipos de polímeros e/ou resinas, metais, poliamidas e etc.

– O fato da impressão 3D usar principalmente plásticos não vai aumentar a poluição?

A impressão 3D irá coexistir com os processos tradicionais de produção que também utilizam plásticos como matéria-prima havendo, portanto, uma troca de tecnologias de produção.

– Por que se diz que impressão 3D é o futuro?

Podemos dizer que está afirmação já está desatualizada porque a impressão 3D já é uma realidade. Exemplos que nos fazem acreditar que a impressão 3D já uma tecnologia atual podem ser facilmente encontrados. Você poderia imaginar um prédio de seis andares, totalmente construído com impressão 3D? Uma máquina de vendas de sapato que realiza a leitura do seu pé em três dimensões e após você escolher a cor e modelo, imprime o sapato no mesmo momento? Um pneu de bicicleta que não fura? Todos estes são exemplos reais!

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