A tecnologia de impressão 3D tem transformado a maneira como empresas desenvolvem produtos inovadores, e a Nakai Robotics é um exemplo impressionante disso. Com foco em robôs autônomos para limpeza de cascos de navios, a empresa utiliza a impressão 3D SLS (Selective Laser Sintering) para criar componentes robustos e funcionais, capazes de operar em condições extremas, como meses submersos em água salgada. Este artigo explora como a Nakai Robotics aproveita essa tecnologia para revolucionar a indústria naval, destacando os desafios, as soluções e os benefícios de sua abordagem.
O Desafio de Criar Robôs Subaquáticos
Construir robôs que operam de forma autônoma já é uma tarefa complexa, mas adicionar o ambiente subaquático ao cenário eleva o desafio a outro nível. A Nakai Robotics, fundada com a visão de combater o biofouling (acúmulo de organismos nos cascos dos navios), precisava desenvolver máquinas que resistissem a forças intensas, corrosão da água salgada e longos períodos de imersão. Cada robô, como o GOBY e o PLECOS, contém mais de 300 peças impressas em 3D, exigindo precisão, consistência e durabilidade em escala comercial.
Tamir, um dos líderes da Nakai, explica que a empresa precisava de uma solução que garantisse a produção de milhares de componentes com tolerâncias precisas. “Com mais de 300 peças SLS em cada robô, estamos falando de um nível de produção empresarial”, afirma ele. Além disso, as peças precisavam ser à prova d’água e resistentes à corrosão, algo que testes iniciais com banho de sal e pulverização revelaram ser um obstáculo significativo.
A Solução: Impressão 3D SLS e Revestimento Cerakote
A Nakai Robotics encontrou na impressão 3D SLS a resposta para suas necessidades. Diferentemente da estereolitografia (SLA), que é ideal para detalhes finos, o SLS oferece tolerâncias percentuais consistentes, fundamentais para peças que precisam se encaixar perfeitamente em montagens complexas. A empresa utiliza três impressoras Fuse Series da Formlabs, além de modelos SLA como o Form 3L e Form 3B, para produzir componentes em grande volume. “As peças impressas em SLS são dignas de produção em escala e têm qualidade de produto final”, destaca Tamir.
No entanto, a corrosão em ambientes marinhos continuava sendo um problema. Após testes com várias técnicas de revestimento, a Nakai adotou o Cerakote, um revestimento cerâmico de alto desempenho desenvolvido pela NIC Industries. “Testamos várias soluções, mas o Cerakote simplesmente funcionou. Agora, revestimos nossas peças SLS internamente, e elas resistem bem à imersão e à pulverização de sal”, explica Tamir. Esse revestimento não só protege as peças contra a corrosão, mas também aumenta sua durabilidade e resistência às condições adversas do oceano.
Como Funcionam os Robôs da Nakai Robotics
Os robôs da Nakai, como o GOBY e o PLECOS, são projetados para aderir aos cascos dos navios e remover o biofouling, que aumenta o consumo de combustível e impacta negativamente o meio ambiente. A tecnologia que mantém o GOBY fixado ao casco é proprietária, mas a empresa revela que utiliza a força da água em movimento para alimentar o robô e mantê-lo seguro na superfície do navio. A carcaça externa é feita de fibra de carbono, produzida por um processo de pré-impregnação, enquanto as peças internas são impressas em SLS e revestidas com Cerakote.
O PLECOS, por sua vez, é um exemplo do crescente setor de “drones como serviço”. Ele opera de forma autônoma e sem cabos, limpando cascos de grandes navios de carga, o que torna as viagens mais eficientes e reduz os custos operacionais. Após testes bem-sucedidos de ciclo de vida e beta, a Nakai já implementou esses robôs em várias embarcações que cruzam os oceanos.
A Origem da Nakai Robotics
A história da Nakai começou com uma observação de Melman, um mergulhador recreativo que notou o acúmulo de sujeira nos cascos dos navios que chegavam aos portos. Intrigado, ele se uniu a Tamir, que já trabalhava com impressão 3D desde 2005, para explorar o problema. Após um ano estudando os impactos do biofouling no meio ambiente e nos custos de combustível, eles desenvolveram uma solução que combina inovação tecnológica com sustentabilidade. “Percebemos que podíamos criar algo que melhorasse os lucros das empresas e a segurança ambiental”, diz Tamir.
Com o aumento da demanda, a Nakai intensificou sua produção, investindo em impressoras SLS acessíveis e eficientes. Essa decisão permitiu à empresa escalar rapidamente, mantendo a qualidade e a consistência necessárias para atender grandes companhias de navegação.
Benefícios da Impressão 3D SLS para a Nakai Robotics
A adoção da impressão 3D SLS trouxe várias vantagens para a Nakai Robotics:
- Precisão e Consistência: As impressoras Fuse Series garantem peças com tolerâncias exatas, essenciais para montagens complexas.
- Escalabilidade: A capacidade de produzir milhares de componentes em volume comercial sem perda de qualidade.
- Resistência à Corrosão: O revestimento Cerakote protege as peças SLS contra os efeitos da água salgada.
- Sustentabilidade: A remoção de biofouling reduz o consumo de combustível, diminuindo a pegada de carbono dos navios.
- Agilidade no Design: A impressão 3D permite iterações rápidas, acelerando o desenvolvimento de novos robôs.
O Futuro da Nakai Robotics e da Impressão 3D
A Nakai Robotics está na vanguarda da inovação, mostrando como a impressão 3D SLS pode ser aplicada em setores desafiadores como a indústria naval. Com robôs como o GOBY e o PLECOS, a empresa não só resolve problemas práticos, mas também contribui para um transporte marítimo mais eficiente e sustentável. À medida que a tecnologia de impressão 3D avança, é provável que a Nakai continue expandindo sua capacidade de produção e explorando novas aplicações para seus robôs subaquáticos.
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