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Dra. Iris Rivero, segunda da esquerda, com a impressora 3D de concreto COBD BOD3 recentemente instalada. (Imagem: Faculdade de Engenharia da UF Herbert Wertheim)

A grande unidade da COBOD, uma empresa dinamarquesa de tecnologia de impress茫o 3D para constru莽茫o, chegou do exterior em setembro passado, e as instala莽玫es finais estavam previstas para terminar em fevereiro.

Uma demonstra莽茫o inicial do sistema baseado em p贸rtico est谩 programada para maio no campus.

Espera-se que a tecnologia, abrigada na Faculdade de Engenharia Herbert Wertheim, possibilite pesquisas de ponta em constru莽茫o automatizada, ci锚ncia de materiais e integridade estrutural.

Embora a tecnologia de impress茫o 3D seja uma ferramenta comum em faculdades americanas, a compra da m谩quina COBOD pela UF e os planos da escola de conduzir projetos de constru莽茫o de pesquisa em larga escala s茫o 煤nicos por seu comprometimento e escala.

O Construction Briefing conversou com a Dra. Iris Rivero, da UF, que explicou mais sobre os planos da escola para o 3DCP.

Desriscando a ind煤stria para futuros profissionais da constru莽茫o

O COBOD BOD3 茅 descarregado na Universidade da Fl贸rida. (Imagem: Faculdade de Engenharia da UF Herbert Wertheim)

A Dra. Rivero, presidente do Departamento de Engenharia Industrial e de Sistemas da UF, disse que a impressora pode ser uma ferramenta transformadora para a ind煤stria. Ela prev锚 que ela desempenhe um papel vital em ajudar os alunos a aprender sobre novas tecnologias, mas tamb茅m sobre a ind煤stria em geral.

鈥淪empre pensei que as universidades s茫o o lugar onde voc锚 pode vir para reduzir o risco da sua tecnologia鈥�, disse Rivero. 鈥淣茫o estamos aqui para obter lucros 鈥� estamos aqui para aprender sobre um processo e, ent茫o, com as empresas, lev谩-lo ao pr贸ximo n铆vel.鈥�

Rivero tem experi锚ncia em fabrica莽茫o inteligente e controle de qualidade, e est谩 estabelecendo uma abordagem de pesquisa para o uso do 3DCP em seu departamento. Um dos principais objetivos de sua equipe 茅 melhorar a garantia de qualidade na constru莽茫o aditiva em larga escala.

鈥淥 que pretendemos fazer com esta impressora 3D 茅 criar m茅todos n茫o destrutivos para avaliar a qualidade do concreto camada por camada, ou a cada poucas camadas, para entender como essa estrutura vai se comportar quando conclu铆da鈥�, explicou Rivero. 鈥淯ma das maiores quest玫es na impress茫o 3D de concreto 茅: como voc锚 valida que construiu algo estruturalmente s贸lido antes que seja tarde demais?

鈥淧recisamos desenvolver m茅todos n茫o destrutivos em tempo real para avaliar o processo de deposi莽茫o e detectar quaisquer fraquezas 脿 medida que ocorrem, n茫o ap贸s o fato.鈥�

Grande gr谩fica de concreto 3D dos EUA confirma rodada de demiss玫es Uma grande empresa de impress茫o 3D de concreto dos EUA anunciou demiss玫es

Ao incorporar sensores e ferramentas de monitoramento em tempo real, Rivero disse que os pesquisadores da UF pretendem rastrear como o material se comporta durante a impress茫o, identificando poss铆veis falhas antes que elas comprometam a estrutura.

O tempo de cura e a taxa de deposi莽茫o do concreto apresentam desafios no 3DCP, pois os defeitos podem n茫o se tornar aparentes at茅 semanas ap贸s a impress茫o. 鈥淟eva de 28 a 30 dias para o concreto ficar totalmente solidificado鈥�, disse Rivero. 鈥淓sse 茅 um grande risco que as empresas est茫o correndo, e uma enorme quantidade de lucro em jogo se os par芒metros n茫o estiverem corretos cinco p茅s na constru莽茫o.鈥�

Outro foco de pesquisa 茅 a formula莽茫o de materiais e a adaptabilidade ambiental. Climas diferentes, de 谩reas costeiras 煤midas a regi玫es secas e 谩ridas, exigem composi莽玫es de concreto diferentes. Rivero disse que as equipes interdisciplinares da UF est茫o trabalhando em misturas de concreto regionalizadas que otimizam o desempenho com base na localiza莽茫o.

鈥淓quipes de engenharia civil aqui est茫o procurando como adaptar receitas de concreto para diferentes climas鈥�, ela disse. 鈥淪e voc锚 est谩 na Fl贸rida, precisa de algo que resista 脿 umidade e furac玫es. Se voc锚 est谩 no Arizona, precisa de uma mistura que tenha um bom desempenho em calor extremo com uso m铆nimo de 谩gua.鈥�

Aplica莽玫es de constru莽茫o para mudan莽as clim谩ticas para 3DCP

O COBOD BOD3 na Faculdade de Engenharia Herbert Wertheim da Universidade da Fl贸rida (Imagem: Universidade da Fl贸rida)

Al茅m da constru莽茫o vertical, Rivero acredita que o 3DCP pode transformar a infraestrutura horizontal, incluindo reparos de estradas e projetos de resili锚ncia costeira. A tecnologia pode fornecer solu莽玫es para esfor莽os de recupera莽茫o de furac玫es, controle de eros茫o e reparos remotos de infraestrutura 鈥� 谩reas onde os m茅todos tradicionais de constru莽茫o t锚m dificuldades.

鈥淰oc锚 v锚 um pouco disso no reparo de pavimentos, mas n茫o muito no concreto鈥�, observou Rivero. 鈥淧odemos experimentar diferentes tipos de rachaduras e t茅cnicas de deposi莽茫o de material em um ambiente de laborat贸rio controlado e, ent茫o, levar essa tecnologia para aplica莽玫es do mundo real.鈥�

Uma vantagem fundamental do ambiente de pesquisa da UF 茅 sua capacidade de simular condi莽玫es extremas, fornecendo dados essenciais sobre como as estruturas impressas em 3D se mant锚m sob estresse ambiental. 鈥淧odemos testar estruturas no centro de furac玫es da UF sob condi莽玫es ambientais reais鈥�, explicou Rivero. 鈥淪e pudermos desenvolver pared玫es e infraestrutura urbana que combinem funcionalidade com design arquitet么nico, podemos aumentar a resili锚ncia clim谩tica.鈥�

Rivero prev锚 um futuro em que m茅todos automatizados de deposi莽茫o de concreto 鈥� potencialmente incorporando rob贸tica m贸vel e drones 鈥� poderiam auxiliar em 谩reas de dif铆cil acesso, como zonas costeiras, pontes ou rodovias. 鈥淪e voc锚 estiver em um viaduto e for dif铆cil acessar a estrutura para reparos, como fazemos isso de forma eficiente?鈥�, ela perguntou. 鈥淧odemos come莽ar no laborat贸rio, ajustar nossos m茅todos e, ent茫o, levar a tecnologia para o campo. Talvez nem sempre usemos sistemas baseados em p贸rticos 鈥� talvez solu莽玫es futuras envolvam drones ou rob贸tica m贸vel.鈥�

Clima severo: Mudan莽as clim谩ticas impulsionam demanda por cabines 脿 prova de balas e resistentes a tempestades A empresa de constru莽茫o externa VFP, sediada na Virg铆nia, 茅 especializada na produ莽茫o de cabines de concreto 脿 prova de balas que podem suportar tornados com uma classifica莽茫o EF5

Ao refinar t茅cnicas de reparo automatizadas, os pesquisadores da UF esperam minimizar interrup莽玫es na infraestrutura de transporte, ao mesmo tempo em que reduzem custos e desperd铆cio de material. Rivero disse que um objetivo potencial de longo prazo 茅 desenvolver solu莽玫es m贸veis de impress茫o 3D no local que possam reparar estradas e pontes sem exigir fechamentos de faixas por per铆odos prolongados.

Criando trabalho de amor com nova tecnologia de constru莽茫o

Dra. Iris Rivero durante a chegada da impressora COBD BOD3 na Universidade da Fl贸rida. (Imagem: Faculdade de Engenharia da UF Herbert Wertheim)

Al茅m dos avan莽os tecnol贸gicos, a UF est谩 usando a impressora para treinar a pr贸xima gera莽茫o de profissionais da constru莽茫o. A impressora BOD3 ser谩 integrada a cursos em programas de engenharia, constru莽茫o e ci锚ncia de materiais, com suporte de parceiros da ind煤stria, como a Autodesk.

鈥淎 Autodesk tem sido uma 贸tima parceira para nos ajudar a explorar como treinar futuros trabalhadores da constru莽茫o鈥�, disse Rivero. 鈥淧recisamos tornar a ind煤stria da constru莽茫o mais atraente para as novas gera莽玫es e introduzir tecnologias que a tornem mais segura e eficiente.鈥�

Rivero disse que o programa 3DCP da UF pode ser um passo fundamental para lidar com a escassez de m茫o de obra no setor de constru莽茫o, que tem lutado para atrair trabalhadores mais jovens.

Ao integrar rob贸tica, automa莽茫o e fluxos de trabalho orientados por IA na educa莽茫o em constru莽茫o, a UF espera modernizar os of铆cios tradicionais de constru莽茫o e oferecer aos alunos experi锚ncia pr谩tica com tecnologias emergentes. 鈥淣茫o se trata apenas de fazer os alunos se interessarem por constru莽茫o 鈥� trata-se de mostrar a eles uma maneira diferente de trabalhar com o ambiente constru铆do鈥�, explicou Rivero.

Agora, a impressora est谩 em prepara莽茫o para um pr茅dio de teste em escala real no campus. A equipe de pesquisa tamb茅m est谩 trabalhando com arquitetos para explorar novas formas estruturais e acabamentos de superf铆cie que combinam est茅tica com funcionalidade.

鈥淭alvez possamos realmente fazer um edif铆cio que seja mais verde鈥�, sugeriu Rivero. 鈥淭alvez possamos realmente torn谩-lo estruturalmente resiliente e visualmente din芒mico.鈥�

Para Rivero, o projeto representa mais do que apenas um avan莽o na impress茫o 3D, 茅 um modelo para o futuro da infraestrutura.

鈥淓sta 茅 a infraestrutura 5.0, com um toque de manufatura鈥�, ela disse. 鈥淧recisamos integrar IA, rob贸tica e automa莽茫o ao processo 鈥� n茫o apenas para efici锚ncia, mas para repensar completamente como constru铆mos.鈥�

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