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Contour Crafting oferece soluções para automatizar o canteiro de obras

Ainda em desenvolvimento, o método une a tecnologia de impressão 3D com sistemas mecânicos para montagem de elementos pré-fabricados nas estruturas impressas

Publicado em: 06/04/2016

Texto: Redação AECweb/e-Construmarket

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Impressora 3D trabalha em conjunto com sistema de montagem de pré-fabricados (reprodução/contourcrafting.org)

Contour Crafting é o nome dado a um sistema ainda em desenvolvimento na Universidade do Sul da Califórnia, idealizado pelo pesquisador Behrokh Khoshnevis, e que já é experimentado por empresas da construção civil. A novidade está na união da tecnologia de impressão 3D com sistemas mecânicos que permitem a montagem de peças industrializadas, visando automatizar o canteiro e agilizar o andamento das obras.

Em tradução livre, Contour Crafting significa construção por contornos, que é o método pelo o qual as máquinas executam o projeto, sem necessidade de trabalho braçal e de diversos outros equipamentos.

Na edição brasileira de 2016 do Inside 3D Printing, feira mundial do segmento de impressão 3D, os pesquisadores Gabriel Silva Fernandes e Lucas Gabriel Teixeira Feitosa, do programa Ciências sem Fronteiras, apresentaram como as características desse sistema podem solucionar problemas do modelo convencional de construção.

IMPRESSÃO 3D X CONTOUR CRAFTING

A impressora 3D é uma máquina baseada em softwares e hardwares que cria objetos tridimensionais por meio de desenhos feitos em programas de computadores. Trata-se de uma tecnologia de manufatura aditiva que permite automatizar atividades por meio da robótica.

Já o Contour Crafting, além de utilizar as impressoras 3D para imprimir o projeto camada por camada, também conta com mecanismos que fazem a montagem de componentes que ainda não podem ser impressos junto às estruturas da obra, como painéis e elementos de concreto pré-fabricados para lajes, instalações elétricas e hidráulicas, estruturas metálicas e outros.

“O Behrokh ainda não conseguiu instalar corretamente os materiais secundários nas obras, mas a previsão é de que, em cinco anos, seja possível conceber uma casa completa só com a mecanização”, revela Fernandes.

As máquinas de impressão 3D direcionadas ao Contour Crafting contam com duas peculiaridades. “Ao contrário da impressão do plástico, que é um material mais homogêneo, elas utilizam materiais heterogêneos que permitem a consolidação da estrutura”, aponta o pesquisador.

“Outra peculiaridade, em comparação com a impressão 3D convencional, é que a máquina não fica em ambientes controlados como laboratórios, mas sim no próprio canteiro de obras, sujeita a intempéries”, completa.

VANTAGENS

De acordo com Fernandes e Feitosa, o método do Contour Crafting oferece vantagens sobre o modelo tradicional de construção em quatro aspectos: produtividade, controle de processos, liberdade arquitetônica e segurança.

Como todo processo automatizado, a máquina não vai declarar cansaço ou desculpas de atraso
Gabriel Silva Fernandes

“Como todo processo automatizado, a máquina não vai declarar cansaço ou desculpas de atraso”, compara Fernandes. Além disso, as máquinas podem trabalhar em qualquer horário e sob diversas condições, proporcionando maior produtividade nas obras. “Se for designada a impressão em hora x ou em hora y, aquele tempo será cumprido. Isso dá maior controle ao projeto e, consequentemente, reduz custos”, acrescenta Fernandes.

A pré-programarão da execução, por permitir controle mais preciso das quantidades de consumo, também colabora com a redução de custos. “Não vai gerar resíduos e não haverá perda de material”, afirma.

Em relação à liberdade arquitetônica, o método do Contour Crafting possibilita a execução de projetos complexos sem alteração de custos. “Curva custa caro na construção e, na impressão 3D, complexidade de projeto não gera custo de produção. É só mais uma parede ou mais uma coluna”, assegura Feitosa. “A máquina não vai distinguir a diferença entre um projeto 3D de uma pirâmide, de um iglu, de uma casa comum etc. Ela vai simplesmente executar”, completa Fernandes.

Quanto à segurança, pelo fato de dispensar a presença humana nas imediações do canteiro, consequentemente elimina a probabilidade de acidentes envolvendo vidas.

NA PRÁTICA

Apesar de a manufatura aditiva ainda estar em desenvolvimento, já existem empresas de construção de diversos países experimentando sua implantação. “Uma empresa chamada WinSun, na China, fez um projeto em 2013 que permitiu a construção de 10 casas em menos de 24h. Em 2014, fizeram a primeira mansão construída em 3D”, exemplifica Feitosa.

Além da empresa chinesa, os estudantes também mencionaram a italiana Wasp (World’s Advanced Saving Project), detentora da BigDelta, impressora 3D de 12 metros de altura que constrói habitações a preços acessíveis. Quanto ao Brasil, os palestrantes citaram a start-up Urban 3D. “É uma empresa que surgiu com o objetivo de construir casas para pessoas de baixa renda”, diz Feitosa.

Os palestrantes revelaram que estão construindo um banco de dados sobre todas as empresas que atuam com a tecnologia de impressão 3D, ressaltando que construção de casas para pessoas de baixa renda “é uma pegada” comum entre elas, cujo objetivo é resolver o déficit de moradia no mundo.

É estimado que o número de mão de obra da construção reduza em 20 vezes. É um número muito grande e é uma questão delicada
Lucas Gabriel Teixeira Feitosa

DESAFIOS

Para que o método do Contour Crafting avance, assim como a própria impressão 3D sob outros métodos, alguns desafios deverão ser superados. Entre eles, a questão da empregabilidade é a que lança cenários mais incertos. “É estimado que o número de mão de obra da construção reduza em 20 vezes. É um número muito grande e é uma questão delicada”, considera Feitosa.

“Como o serviço braçal da construção será feito por máquinas, os trabalhadores seriam deslocados do canteiro de obra para o setor criativo, que é o desenvolvimento e manutenção dessa tecnologia”, aposta Fernandes. “A verdade é que a máquina só existe para atender a uma situação de escala. A gente pode ver, por exemplo, o que era a datilografia antes e que hoje não existe mais”, assimila.

Além da empregabilidade, os demais desafios para implantação da manufatura aditiva na construção remetem à ausência de normas para regular as atividades e o alto custo de investimento.

Colaboração técnica

 
Gabriel Silva Fernandes – Tem 20 anos e é graduando em Engenharia Civil no Instituto Federal de Goiás (início em 2013). Fez graduação sanduíche após aprovação pelo programa “Ciência sem Fronteiras” na Northern Virginia Community College e Howard University em 2014 e 2015. Fez pesquisa científica na Howard University (“Impact of Contour Crafting on Civil Engineering”), com publicação no International Journal of Engineering Research and Technology em agosto de 2015.
 
Lucas Gabriel Teixeira Feitosa – Tem 21 anos e é estudante do curso de Engenharia Civil no Instituto Federal de Sergipe (IFS). Participou do programa “Jovens Talentos para a Ciência”, onde obteve seu primeiro contato com o ramo da pesquisa científica enquanto ainda estava no 2º período. Logo após o termino do programa foi aprovado para ingressar no Ciências sem Fronteiras, que lhe possibilitou realizar sua graduação sanduíche na Northern Virginia Community College e Academic Training na Howard University, onde desenvolveu uma pesquisa sobre a impressão 3D voltada ao ramo da Engenharia Civil.