Casquilhos deslizantes da igus, em polímero e isentos de lubrificação, tornam as impressoras 3D da empresa italiana WASP mais resistentes a avarias

Habitações acessíveis em regiões sem acesso à rede elétrica já são uma realidade graças à impressora 3D de grande formato desenvolvida pela empresa italiana WASP, que utiliza argila como matéria-prima para erguer as paredes das casas. Para garantir que a impressora possa realizar este trabalho de forma fiável e sem manutenção constante, mesmo perante elevadas cargas de pó e sujidade, os engenheiros utilizam os casquilhos deslizantes da igus, fabricados em polímero de elevado desempenho e isentos de lubrificação, na mecânica da máquina.

As vespas oleiras constroem os seus próprios ninhos utilizando materiais naturais recolhidos no meio ambiente. A empresa italiana WASP utilizou este mecanismo para desenvolver a impressora 3D modular Crane WASP, a qual constrói paredes de casas a partir de argila em estaleiros de obra. Desta forma, foi criada, por exemplo, a casa TECLA em Massa Lombarda, em Itália. Trata-se do primeiro edifício do mundo com forma de cúpula impresso em 3D, fabricado inteiramente a partir de uma mistura de terra e água. O objetivo da WASP é oferecer uma solução tecnológica que possibilite a criação de espaços habitacionais em regiões sem acesso à rede elétrica de uma forma económica, ecológica e rápida. Com a Crane WASP, as casas podem ser construídas a partir de materiais naturais, resíduos agrícolas e materiais de construção comuns.

Sujidade e pó em excesso para casquilhos metálicos convencionais

A impressora 3D consiste numa unidade de impressão principal que pode ser montada em diversas configurações. A área de impressão de uma única unidade possui um diâmetro de 8,2 metros e uma altura de 3,2 metros. A Crane WASP possui um mastro vertical e um braço, com altura ajustável, que pode rodar 360 graus. Uma extrusora de argila desloca-se horizontalmente sobre o braço, erguendo as paredes do edifício camada por camada. Este processo demorou 200 horas no caso da casa TECLA. Um projeto desta dimensão representa uma carga considerável para os componentes da impressora 3D. Os pontos de apoio da cabeça de impressão no braço do eixo Z estão sujeitos a elevados níveis de desgaste, devido ao funcionamento contínuo e à constante exposição ao pó e à sujidade. A equipa da WASP reconheceu o risco de estas partículas poderem destruir a película lubrificante nos casquilhos metálicos, causar abrasão mecânica e aumentar o atrito e o desgaste. Na pior das hipóteses, isto poderia levar a uma falha do casquilho. Por este motivo, a WASP procurava uma alternativa resistente à sujidade em vez dos casquilhos metálicos convencionais.

As impressoras 3D tornaram-se mais económicas graças aos casquilhos auto-lubrificados da igus

A equipa optou pelos casquilhos deslizantes drylin R JUM-01-50, fabricados em polímero de elevado desempenho iglidur J. A carruagem com a cabeça de impressão desliza sobre estes casquilhos nas estruturas de alumínio do braço. A característica especial reside no facto de não ser necessário qualquer tipo de lubrificação, uma vez que a igus integra lubrificantes sólidos no polímero de elevado desempenho, os quais são libertados durante a operação e permitem um funcionamento a seco durante anos. Com os casquilhos da igus, a impressora 3D beneficia de uma mecânica mais robusta, resistente à sujidade e preparada para um funcionamento contínuo e fiável. A lubrificação também deixou de ser necessária, o que elimina os trabalhos de manutenção demorados e reduz os custos operacionais no uso diário. Outra vantagem dos casquilhos deslizantes em polímero de elevado desempenho é o facto de serem até 80% mais leves, quando comparados com os casquilhos metálicos. De acordo com a WASP, a redução de massa melhora a precisão e a velocidade de reação da cabeça de impressão, resultando numa maior qualidade de impressão. Os engenheiros de projeto não precisam de comprometer a robustez da solução. Os casquilhos deslizantes são concebidos de forma a poderem absorver tanto as cargas laterais como as axiais quando a cabeça de impressão se move. Além disso, apresentam resistência à humidade e a variações de temperatura, assegurando um funcionamento fiável da impressora 3D mesmo em aplicações no exterior e condições adversas.