A IMPRESSÃO 3D: FERRAMENTA DE PROTOTIPAGEM RÁPIDA PARA ELABORAÇÃO DE METODOLOGIAS E KITS DIDÁTICOS RELACIONADOS À EDUCAÇÃO

IMPRESSÃO 3D: FERRAMENTA DE PROTOTIPAGEM RÁPIDA PARA ELABORAÇÃO DE METODOLOGIAS E KITS DIDÁTICOS RELACIONADOS À EDUCAÇÃO

Eduardo Luiz Todero (2); Ana Júlia Barros Delfim(3), Guilherme Eduardo Tomé(3), Robinson Joel Ten-caten(3), Samuel Henrique Franz(3), Arthur Fuzinatto(3), Ênio dos Santos Silva(4), Gustavo Cunha Guedes(4)

(1) Trabalho executado com recursos do Edital APROEX – N 02/2016, da Pró-Reitoria de Extensão.

(2) Acadêmico do curso de Engenharia de C. e A. do IFSC/Campus Chapecó; [e-mail];

(3) Acadêmico do curso de Engenharia de C. e A. do IFSC/Campus Chapecó; [e-mail], [e-mail], [e-mail], [e-mail];

(4) Professores do curso de Engenharia do IFSC/ campus Chapecó; [e-mail], [e-mail].

Resumo: Nos últimos anos, a utilização de impressoras 3D vem ganhando um grande destaque nos meios corporativos e acadêmicos. Atualmente, cada vez mais, a tecnologia de impressão 3D está se aproximando do consumidor final residencial. Entretanto, o alto custo necessário para a aquisição desse equipamento retarda, ou até mesmo impede, uma difusão maior nos meios acadêmicos e em comunidades de baixa renda. Visando contornar essa dificuldade, este projeto propõe o desenvolvimento e a construção de impressoras 3D de baixo custo. Especificamente, a estratégia aqui adotada utiliza componentes de baixo custo e materiais reutilizados de sucata, resultando em um preço final de aproximadamente, apenas, 30% em relação às impressoras 3D convencionais disponíveis atualmente no mercado. Adicionalmente, este projeto aborda a confecção de protótipos educacionais, kits didáticos e multidisciplinares, utilizando a tecnologia de impressão 3D. Dessa maneira, espera-se que a partir dessa estratégia de prototipagem rápida, os alunos de diversos níveis escolares, internos e externos ao IFSC, sejam beneficiados pelo acesso à novas tecnologias que os auxiliem no processo ensino-aprendizagem.

Palavras-chave: Fabricação Digital, Impressora 3D, Prototipagem Rápida.

INTRODUÇÃO

Segundo o estado da arte em fabricação digital, estamos às vésperas de uma terceira revolução industrial, na qual as pessoas serão o centro da mudança. Nesse cenário, a indústria atual e a produção em larga escala passam a conviver com a fabricação, em pequena escala, de objetos criados pelos próprios consumidores. Essa é a revolução anunciada pelas impressoras 3D, que nos últimos anos vêm ganhando fama, espaço e um grande destaque nos meios corporativos e acadêmicos [Anderson, Chris, 2012]. No entanto, o alto custo necessário para a aquisição desse equipamento retarda ou, até mesmo, impede sua maior difusão nos meios acadêmicos e em comunidades de baixa renda.

Visando contornar a dificuldade supracitada, este projeto propõe o desenvolvimento e a construção de impressora 3D de baixo custo pela comunidade do Instituto Federal de Santa Catarina (IFSC) no Câmpus Chapecó. Essa estratégia surge como uma alternativa interessante para o modelo atual de fabricação industrial e apresenta vantagens para a sociedade em geral, favorecendo o desenvolvimento do conhecimento de forma rápida, por meio do compartilhamento de ideias. Nesse contexto, a elaboração de projetos tecnológicos junto à comunidade em geral é fomentada, tornando possível a criação e a disponibilização de laboratórios de fabricação digital que permitirão que os educandos, principalmente alunos em vulnerabilidade social, se engajem em atividades intelectuais e práticas que dificilmente seriam possíveis em outro lugar, além de experimentarem novas formas de trabalho e colaboração em grupo.

Especificamente, a construção da impressora 3D aqui proposta utiliza componentes de baixo custo e materiais reutilizados de sucata. Dessa forma, o orçamento envolvido na construção da impressora proposta é de aproximadamente, apenas, 30% em relação às impressoras 3D convencionais disponíveis atualmente no mercado. Espera-se que a partir da estratégia de prototipagem rápida, os alunos de diversos níveis escolares, internos e externos ao IFSC, sejam beneficiados em diferentes projetos e disciplinas.

METODOLOGIA

As estratégias aqui assumidas objetivam que os educandos internos e externos do IFSC sejam beneficiados através de oficinas educativas envolvendo tanto o processo de confecção de peças quanto a materialização de protótipos e ou modelos que antes eram vistos e explicados apenas através de slides ou de ilustrações no quadro, como, por exemplo, no aprendizado de conceitos fundamentais de estruturas moleculares, sequências de DNA, ou até mesmo no aprendizado de projetos mais complexos como a construção de estruturas robóticas.

Dessa forma, a introdução da tecnologia de prototipagem rápida usando impressoras 3D, também proporciona aos professores a opção da confecção de modelos específicos para as suas correspondentes disciplinas, fortalecendo a composição de um currículo integrado e interdisciplinar.

O presente projeto foi dividido em quatro diferente macro etapas descritas como segue:

1. Etapa de Pesquisa, Treinamento e Capacitação;
2. Etapa de Desenvolvimento e Construção da Impressora 3D;
3. Etapa de Apresentação e Divulgação da Impressora 3D;
4. Etapa de Realização de Oficinas para as comunidades interna e externa.

Na Etapa 1, foram realizadas revisões bibliográficas e pesquisas sobre o estado da arte em prototipagem digital, bem como sobre a fabricação de impressoras 3D de baixo custo e sua utilização na educação. Nesta etapa, também foram realizadas visitas técnicas, às instituições parceiras, para troca de experiências e conhecimentos, auxiliando no processo de treinamento e capacitação. Particularmente, os parceiros deste projeto de extensão, nesta etapa, foram o Grupo de Robótica da Universidade do Oeste de Santa Catarina – UNOESC e o laboratório 'pronto 3D', vinculado à Universidade Comunitária Regional de Chapecó – UNOCHAPECÓ. Nesses laboratórios, algumas peças e kits didáticos projetados foram inicialmente impressos e utilizados como protótipos de aplicações na educação dos alunos internos e externos do IFSC. Particularmente, o laboratório 'Pronto 3D' surgiu como uma alternativa interessante de parceria com o IFSC do Câmpus Chapecó, disponibilizando sua infraestrutura para a confecção de peças com um custo bastante reduzido, tornando possível a construção e desenvolvimento de uma impressora 3D própria do IFSC Câmpus Chapecó.