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.

Contour Crafting oferece soluções para automatizar o canteiro de obras