O poder e os riscos potenciais da impressão 3D

27 de novembro de 2024

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Por Ignacio Sandoval, engenheiro forense sênior, EFI Global

A impressão 3D, também conhecida como manufatura aditiva, está remodelando a forma como construímos o mundo ao nosso redor. Os setores de todo o mundo estão adotando-a para criar tudo, desde dispositivos médicos que salvam vidas, moldes de construção e bens de consumo até peças de motor para carros e naves espaciais.

Com grandes inovações vêm novos desafios e, embora possamos nos maravilhar com os avanços e as possibilidades da impressão 3D, também precisamos entender os riscos exclusivos que ela apresenta. Vamos nos aprofundar no mundo da impressão 3D e descobrir seus perigos.

O poder das impressoras 3D

As impressoras 3D estão se tornando tão difundidas que alguns amadores as têm em suas casas. As versões para desktop custam entre US$ 200 e US$ 10.000 e usam principalmente plásticos para criar pequenas bugigangas e protótipos para uso pessoal. Embora impressionantes, essas máquinas compactas não se comparam ao que as versões industriais ou comerciais podem fazer. As impressoras comerciais são muito maiores, usam uma gama mais ampla de materiais e podem assumir projetos maiores, como a criação de componentes essenciais em aviões e automóveis e a produção de componentes de construção em escala real. Essas máquinas podem custar mais de seis dígitos e exigem um conhecimento significativo para serem operadas com segurança.

Entendendo os riscos

Há riscos inerentes associados às impressoras 3D com base em como elas são feitas e como funcionam. Suas altas temperaturas de operação, poeira explosiva e demandas elétricas as colocam em risco de incêndio e explosões, entre outros riscos.

Altas temperaturas e riscos de ignição

Algumas impressoras 3D operam em temperaturas acima de 750 graus Fahrenheit e, com esse calor extremo, até mesmo um pequeno defeito pode levar a uma catástrofe. Elementos de aquecimento, lasers e motores, todos essenciais para o funcionamento da impressora, podem se tornar fontes de ignição se algo der errado.

Sobrecargas elétricas

As impressoras comerciais precisam de muita energia elétrica. Se a infraestrutura correta não estiver instalada, os circuitos podem se sobrecarregar e provocar incêndios.

Materiais explosivos

Alguns métodos de impressão 3D usam pós finos, que podem ser tão explosivos quanto os vapores de gasolina. Sem ventilação e manuseio adequados, esses pós representam um risco grave.

Falhas mecânicas

As impressoras 3D são complexas e, quando há uma falha mecânica, as operações podem ser interrompidas e o reparo pode ser caro. Os motores podem queimar devido a atolamentos, os sistemas de resfriamento podem falhar e superaquecer, e os componentes eletrônicos sensíveis podem ser destruídos por picos de energia.

Fatores externos

Danos causados por água em enchentes, danos causados por detritos caídos durante desastres naturais e contaminação por poeira ou fumaça podem comprometer essas máquinas sofisticadas.

Aprendendo com o passado
Em 2016, um jovem entusiasta procurou melhorar o desempenho de sua impressora 3D usando spray de cabelo para ajudar os objetos a aderirem melhor durante a impressão. O resultado foi catastrófico. Os vapores do spray inflamável entraram em combustão, levando a uma explosão que tirou sua vida.

Em outro incidente, uma impressora de mesa foi deixada funcionando por 11 horas. Um curto-circuito elétrico provocou um incêndio, engolindo a impressora e causando danos significativos, embora ninguém tenha se ferido.

Também ocorrem incidentes com impressoras 3D comerciais. A NASA imprimiu uma câmara de combustão que poderia ser usada em um de seus motores de foguete, e ela se partiu ao meio durante o teste de disparo. A impressora usada para fazer a câmara fez uma pausa em parte da impressão, e essa pausa criou um ponto fraco - ou linha de testemunha - na câmara. Esse ponto não conseguiu suportar as altas pressões e temperaturas, e a câmara se partiu e explodiu em chamas.

Preparação e resposta

Tanto para as impressoras 3D de mesa quanto para as comerciais, é essencial que os operadores sigam as diretrizes de instalação e manutenção do fabricante da impressora e recebam o treinamento adequado. Igualmente importante é garantir que os sistemas elétricos possam lidar com as demandas das impressoras 3D e que essas impressoras sejam incluídas como parte dos planos de preparação para desastres.

Quando ocorre um incidente, ele pode ser assustador. Profissionais especializados podem ajudar a enfrentar esses desafios de forma eficaz, independentemente da complexidade. Investigadores de incêndio e engenheiros forenses podem determinar a origem e a causa. Higienistas industriais podem avaliar o risco de qualquer exposição tóxica (especialmente importante quando há pós ou vapores envolvidos). Os engenheiros estruturais avaliam os danos às instalações e orientam os esforços de reconstrução segura. Os consultores de equipamentos podem avaliar as impressoras danificadas e identificar onde elas falharam.

A montagem da equipe certa garante avaliações precisas, o escopo adequado dos danos e a busca de possíveis recuperações.

Abraçando o futuro

A impressão 3D está revolucionando a maneira como as coisas são feitas - tanto em fábricas em todo o mundo quanto por entusiastas em casa. À medida que essa tecnologia se torna mais difundida e suas aplicações continuam a se expandir em todos os setores, precisamos estar cientes dos riscos de incêndio e explosão que essas impressoras representam. Ao mesmo tempo em que abraçamos o futuro da manufatura, vamos também nos preparar, seguindo os protocolos de segurança e chamando os especialistas certos para responder a qualquer incidente.

Manter-se informado e conectado

Para se aprofundar nesse tópico, leia nosso documento de comentários completo ou entre em contato com um especialista da EFI Global.

Tags: dano, equipamento, incêndio, propriedade, risco, tecnologia