Os exageros sobre a impressão 3D, revelados por quem entende do assunto

Aos poucos, a impressão 3D ganha espaço na mídia e entre o público em geral: imagine criar objetos, peças, até armas em casa usando uma máquina relativamente acessível.

Muitos acreditam que, no futuro, poderemos baixar projetos e fabricar um produto em casa; ou usar um programa CAD (ou scanners 3D!) para digitalizar objetos e então imprimi-los, seja em casa ou em lojas especializadas. Isto supostamente vai descentralizar o processo de produção – é a próxima Revolução Industrial, dizem. Mas a impressão 3D está sendo exagerada: eu sei disso porque é o que faço para ganhar a vida.

Dia após dia, eu opero máquinas e converso com o público e com indústrias para atender suas necessidades em impressão 3D. Nos últimos dois anos, fiz mais de 5.000 modelos e respondi mais de 10.000 e-mails de grandes corporações, inventores malucos, designers e amadores. Então acho que tive bastante interação com todos os níveis de consumidores para saber a percepção deles sobre impressão 3D.

Graças a imagens como esta…

… as pessoas esperam demais das impressoras 3D. Isso foi impresso em apenas uma peça, o que em si é fenomenal para qualquer pessoa que tenha um mínimo de noção sobre processos de fabricação. No entanto, isso é feito puramente de pó de gesso e um pouco de tinta. Uma pessoa comum pode ver isso e pensar que é feito de uma combinação de metais, plásticos e borrachas. Infelizmente não é o caso. Isso é tão funcional quanto a coleção de bibelôs da sua avó.

Outras imagens mostram plásticos brilhantes com formas complexas, feitas em máquinas que valem centenas de milhares de libras, e então meticulosamente pós-produzidas por horas, dias – até semanas – a um grande custo por profissionais altamente preparados. Pessoas veem imagens ou vídeos de mecanismos, mesas e até mesmo armas impressas em 3D e imaginam que vão poder comprar uma impressora por menos de US$ 800 e então fazer tudo isso em casa. Esse é o futuro!

E realmente é o futuro, em alguns aspectos – isso vai abrir muitas possibilidades no mundo. Mas não significa que você vai fazer as coisas por conta própria, nem que vai descentralizar a produção, como o hype parece sugerir.

Então nada de revolução?

O problema está nas expectativas muito altas, qualidade de produção, preço e usabilidade. Eis minha lista de motivos para a impressão 3D não ser tudo o que você pensa que será:

Expectativa das pessoas: elas já viram um violino, um sapato, uma chave de fenda que funciona, todos feitos em impressora 3D. Só que é uma impressora caríssima, que usa lasers ou resinas. Essas pessoas acham que poderão criar seus próprios objetos sem nenhum treino, em uma máquina que custa US$ 800 ou menos. Imagine que você viva em um planeta onde não há carros, e do nada jornais comecem a falar sobre um veículo chamado “carro” que pode atingir velocidades de 400 km/h, carregar 10 pessoas e custar a partir de R$ 5.000. Tudo isso é verdade, mas como sabemos, isso não o descreve muito bem – uma Ferrari é diferente de um carro usado.

O nome: “Impressão 3D” faz parecer que é fácil, não? Você acha que se ainda fosse chamado de “prototipagem rápida” as pessoas diriam “Estou ansioso para prototipar rapidamente na minha casa”?

Resistência: as peças impressas em 3D não são resistentes como as peças produzidas da forma tradicional. A técnica camada-a-camada de produção é ao mesmo tempo sua maior vantagem e principal fraqueza. Em algo como moldagem por injeção, a peça é bem resistente, já que o material possui uma estrutura relativamente consistente. Na impressão 3D, você constrói em camadas, mas elas não “grudam” bem no eixo Z como fazem nos planos X e Y. É algo como um muro de Lego: você coloca os blocos em cima dos outros, e pressiona para baixo: parece forte, mas empurre o muro de um dos lados – ao cair, ele se desmonta facilmente.

Acabamento da superfície: dizem que você imprime em plástico, então as pessoas pensam em um item de plástico – provavelmente algo brilhante e liso. Elas não visualizam um acabamento fosco, cheio de linhas irregulares por todas as camadas. Muitas empresas oferecem acabamentos com “superfície lisa”, mas esquecem do termo “para impressão 3D”. Você pode pós-processar as peças, mas isso geralmente envolve trabalho e produtos químicos como acetona, e remove detalhes e tolerância nas peças.

Custos: o custo depende do material usado, então coisas grandes são caras, e coisas pequenas são baratas. É isso. Não tem nada a ver com complexidade, e nada a ver com o número de peças. É ótimo que não haja ferramentas: isso abre um mundo de possibilidades para o designer, o criador e o hacker – mas não ajuda pessoas que querem apenas uma nova maçaneta para a porta. Também não há economia de escala: então se um item custa x, mil itens custarão 1.000x. Assim, a produção em massa de qualquer coisa maior que seu punho parece ser desperdício de tempo.

Os materiais também são muito mais caros do que simplesmente comprar a matéria-prima: o mais barato sai por cerca de US$ 50/kg, e pode chegar a até US$ 500/kg para algumas resinas. Então você não fará nenhuma economia aqui, sinto informar. Infelizmente, para cada pedido de capacete em tamanho real do Daft Punk que recebemos, há uma quantidade equivalente de fãs de Daft Punk decepcionados por aí, quando eles descobrem o quanto gastariam para ter um.

Velocidade: muita gente diz que impressão em 3D é rápida – e esse é outro caso de omissão de detalhes. Desta vez, “para processos de produção”. Na verdade, a impressão leva horas, até dias. Você pode aumentar a velocidade se permitir camadas mais grossas, mas assim que fizer isso, você perde a qualidade do acabamento da superfície. A noção de que “vai ficar mais rápido no futuro” não é necessariamente verdade, já que temos a limitação das propriedades químicas de materiais como plástico ABS e poliéster. Há uma taxa máxima para aplicá-los no objeto; acima dela, você começa a destruir as propriedades da peça que está imprimindo.

Usabilidade: Isso é crucial. Para imprimir algo, você precisa de um modelo CAD. Conseguir isso é difícil. Muito difícil. Quando você escreve uma carta, não aperta simplesmente o botão “imprimir”, certo? Você precisa digitar e procurar erros. É a mesma coisa com impressão 3D, mas milhões de itens mais difícil. Então como fazer isso, você pergunta?

1. Aprender CAD: Recomendável, mas difícil. Você não apenas precisa aprender como o programa funciona (é um pouco como o Photoshop; em uma semana você consegue desenhar alguma coisa, mas em três anos você aprenderá tudo), mas também precisa entender de design.

2. Escaneamento em 3D: Ótimo se você quer apenas escanear a superfície de uma peça (eles não conseguem escanear os itens internos), e se você não quiser o objeto em um tamanho diferente. A ideia de digitalizar uma parte quebrada e imprimi-la em 3D é uma abordagem para substituir uma peça enquanto não há invenções como supercola ou moldagem de silicone (que cria cópias melhores, mais resistentes e com qualidade maior). Também não é tão fácil quanto parece, nem tão barato. Você pode pegar algo como o Xbox Kinect e usá-lo como um scanner, se você quiser uma versão incrivelmente abstrata do objeto; ou você pode se tornar um profissional e fazer isso com algum custo.

3. Baixar arquivos 3D: todo dia uma nova biblioteca de modelos 3D abre na internet. Elas instantaneamente parecem receber os mesmos arquivos 3D que estão em todos os outros sites. Esses arquivos são 99% sem moderação, o que significa que não há garantia de que funcionem em impressoras 3D. Muitos são feitos para animação/renderização e são superfícies planas com imagens projetadas. Não dá para imprimir. Mesmo as maiores bibliotecas de impressão 3D estão cheias de arquivos com erros e/ou foram feitos com pouco conhecimento sobre capacidade de custo de impressoras 3D.

4. Apps que escaneiam objetos através de fotos: é como o escaneamento, só que pior.

Exemplo de escaneado e impresso em casa (mas isso vai melhorar)

Tipos de máquinas: então você pode imprimir em 3D usando centenas de materiais diferentes, mas todos eles podem ser feitos na sua sala de estar? Claro que não. Pessoas parecem esquecer que existem muitos tipos de impressoras 3D, cada um com suas vantagens e desvantagens. A FDM, principal forma para consumidores de impressoras 3D, usa plástico ABS e poliéster de forma relativamente segura (os materiais esfriam rapidamente) portanto você pode tocar as peças assim que saem da máquina. Não é isso que acontece com outros tipos de impressoras. Resinas, apenas de serem mais detalhadas, fazem mais bagunça e são mais caras; impressoras a base de pó fazem bagunça, e às vezes são explosivas (nunca faça uma arma impressa em 3D usando uma dessas); enquanto outras operam em altas temperaturas e produzem muito lixo. Isso basicamente nos deixa com a FDM (que tem o pior acabamento de superfície) como a única tecnologia realmente possível para usar em casa.

Materiais: de forma geral, você só pode imprimir um material, e geralmente é plástico. Agora olhe ao seu redor e perceba: quantos objetos são feitos exclusivamente de plástico? Talvez um copo e uma tampa de lente. O copo é barato. A tampa da lente é cara, mas exige grande precisão. Eu imprimiria em 3D? Não. A maior parte dos itens na sua casa são feitos de múltiplos materiais, e muitos deles são de metal e plástico. Esses dois não podem ser feitos juntos, já que a sua temperatura de fusão são centenas ou até milhares de graus diferentes. Não gostaria de fundir minha sala de estar também.

Uma boa analogia que li uma vez foi a comparação das impressoras 3D com a máquina de fazer pão em casa. Nos anos 90, as máquinas de pão ficaram baratas e muitos compraram uma; no entanto, era preciso gastar muito nos ingredientes. Eles seguiram as instruções e deixaram o pão assando durante a noite. Na manhã seguinte, acordaram com um maravilhoso cheiro de pão fresco, que eles mesmo criaram usando uma máquina, alguns materiais e um pouco de tempo. Eles sentaram, comeram e pensaram: “essa é a melhor fatia de pão de todos os tempos”. Duas semanas depois, voltaram a comprar na padaria. Eu diria que 99% da população compraria um pão por US$ 1 em vez de fazer um por US$ 3.

A impressão 3D é o futuro, mas talvez não em nossas casas

Depois de tudo isso, você deve achar que eu odeio impressão 3D, e que não vejo futuro nela. Não é isso! Estou obcecado com impressão 3D, e eu sei que ela tem um grande futuro – eu não estaria comprometendo cada dia da minha vida se não acreditasse nisso.

O futuro da impressão 3D para consumo depende do potencial das pessoas em criar, inventar e compartilhar ideias. Desde que comecei neste negócio, ajudei centenas de designers a transformarem ideias em realidade, e estou orgulhosamente observando a chegada delas ao mercado. Esses produtos estão sendo fabricados em massa – e não impressos em 3D – então a qualidade é muito maior.

A impressão em 3D vai continuar a crescer em áreas como mercado de protótipos, produções de poucos volumes, medicina, indústria aeroespacial – a lista é longa. Mas como um objeto do cotidiano? Não acredito nisso.

Ainda estamos na lua de mel com a impressão 3D: admiramos o que ela pode fazer. Mas quando você olha para as peças produzidas e não na forma como elas são produzidas, as peças impressas tem um longo caminho em relação a qualidade; e como normalmente não há vantagem de custo, as pessoas em geral vão sempre escolher o produto feito em massa. Mas espero que eu esteja errado.

Fundador da 3D Print UK, empresa de impressão 3D, Nick Allen trabalha com sua equipe no sul de Londres, produzindo milhares de modelos para pessoas e clientes corporativos (e até leitores do Gizmodo UK para uma competição de design).