Explorar o tema MA por meio das lentes da sustentabilidade industrial fornece a
dos sistemas industriais sustentáveis. As contribuições do processo da MA ao meio
ambiente fazem com que as organizações se sintam atraídas por seus benefícios. O
resultado desse interesse repercute em investimentos, cujos objetivos estão no âmbito
social e ambiental, mas também pela possibilidade de tornarem-se mais competitivas no
mercado. As empresas que possuem essa preocupação, e trabalham em prol da
sustentabilidade, almejam benefícios ambientais, sociais e econômicos (CLARO e
CLARO, 2014).
Nesse sentido, os estudos de Ford e Despeisse (2016) contemplam uma discussão que aponta para as vantagens e consequentes desafios a serem ainda enfrentados nas questões que envolvem a sustentabilidade no processo de MA. Essa ambivalência pode ser identificada como contribuições positivas ao longo do ciclo de vida dos produtos, conforme Quadro 4.
Quadro 4 - Vantagens e desafios da MA em relação à sustentabilidade.
Vantagens Desafios
Reestruturação do produto Custo e tempo reduzido e melhor durabilidade do produto
Integrar considerações de sustentabilidade usando design
para o meio ambiente Processamento de entrada
de material
Maior eficiência de recursos da matéria prima
Eliminar a contaminação do material
Componente e fabricação
de produtos Fabricação sob encomenda
Confiabilidade das tecnologias, alto custo da máquina
Uso do Produto Melhor funcionalidade e durabilidade
Desempenho incerto de produtos durante o ciclo de vida
Reparação Redução de resíduos durante o processo de reparo
Benefícios dos produtos e serviços baseados na MA, implementando sistema de
manutenção Reciclagem
Melhoria da eficiência dos materiais e uso de produtos reciclado
Educar os consumidores sobre a reciclagem de plástico MA
Entretanto, Ford e Despeisse (2016) e Osejos (2016) discordam de ganhos da MA ao
meio ambiente, em relação aos estudos apresentados por Kohtala (2015), Mani et al.
(2014) e Huang et al. (2013) os quais defendem que a MA reduz o impacto ambiental.
Ford e Despeisse (2016) e Osejos (2016) afirmam que o ciclo de vida das peças
impressas por esta tecnologia dependerá da especificação de cada peça, do tipo de
impressora 3D e do tipo de insumo que foi utilizado para ser processada.
Percebe-se, portanto, para além das controvérsias, que os processos de impressão 3D trazem consigo mudanças conceituais em organizações cuja a preocupação esteja voltada ao meio ambiente, e também, naquelas em que a reciclagem do material representa uma alternativa sustentável. Exemplos de efetividade no quesito sustentabilidade, mostram ter havido a redução de 70% de impacto ambiental, quando utilizada a fabricação aditiva em comparação à fabricação tradicional (HUANG et al., 2013; KREIGER et al., 2014; MANÇANARES, 2016).
Desse modo, fazer com que a inovação tecnológica contribua para o desenvolvimento sustentável, em geral, e para a sociedade que exige componentes de melhoria contínua, em particular, exigirá ainda maior clareza na conceituação do próprio processo de inovação, seja na identificação de barreiras à inovação ou no desenvolvimento de pesquisas científicas (ANADON et al., 2016). No entanto, a literatura raramente é explícita quanto aos problemas específicos enfrentados na produção, e na busca em promover o desenvolvimento sustentável por meio do processo de produção.
Nesse contexto, a adoção de MA anuncia o futuro em que a cadeia de valor é mais curta, mais localizada, mais colaborativa e que oferece benefícios significativos de sustentabilidade (FORD e DESPEISSE, 2016). De forma elucidativa, enumerou se três desses benefícios conforme os autores Ford e Despeisse (2016):
a) Melhoria na eficiência de recursos: benefício alcançado nas fases de produção e uso, pois esses processos e produtos de manufatura podem ser reprojetados para MA;
b) Maior vida útil do produto: benefício alcançado por meio de abordagens técnicas, como reparo, remanufatura e reforma, e padrões socioeconômicos mais sustentáveis em relações mais estreitas entre produtores e consumidores;
c) Cadeia de valor reconfigurada: benefícios alcançados por essas - cadeias de suprimentos - serem mais curtas e simples, produção mais localizada, modelos de distribuição inovadores e novas colaborações.
No entanto, apesar dos benefícios descritos acima serem prospectivos, a MA ainda não foi suficientemente explorada do ponto de vista sustentável. Embora possa ser uma facilitadora e uma força motriz que resulte na sustentabilidade industrial, as consequências de sua implementação no sistema industrial podem levar a um cenário alternativo inadequado. Por tal cenário, por exemplo, poderia haver uma demanda dos clientes por produtos personalizados e uma taxa mais alta de obsolescência do produto, que se combinadas, acarretariam em um aumento no consumo de recursos.
Até o momento, há poucos estudos que abordem amplamente as implicações de sustentabilidade na MA (GEBLER et al., 2014, KOHTALA, 2015); alguns estão focados na questão do consumo que utiliza de material e energia (BAUMERS et al., 2011, FALUDI et al., 2015), porém, quando se trata dos impactos da MA na sustentabilidade, os estudos abordam de maneira superficial.
2.3.1 Processo de extrusão de plástico
O processo de extrusão é considerado uma das técnicas mais utilizadas na indústria de reciclagem de plástico. O processo é constituído por um funil, responsável por
armazenar e conduzir plástico triturado até o canal de extrusão. Chegando ao canal de extrusão, o material é forçado por um parafuso, geralmente helicoidal, por uma matriz que determina o diâmetro do filamento gerado. O filamento extrudado é resfriado e enrolado em uma bobina, conforme a Figura 7 (HAMOD, 2014; PEREIRA, 2014; RODRIGUES, 2017).
Figura 7 - Esquema do processo de extrusão.
Fonte: adaptado de Abiplast (2014).
No momento da extrusão, em alguns casos, há necessidade da utilização de ferramenta denominada puxador de filamento. A principal função dessa ferramenta é a de ajustar a espessura final do filamento, pois, o polímero ao passar pela extrusão pode sofrer pressões residuais dentro da matriz, aumentando seu diâmetro após sua saída.
Este equipamento é composto por dois cilindros paralelos revestidos por uma superfície emborrachada, que conta com o auxílio de um motor com a velocidade controlada de acordo com a saída da matriz da extrusora, para que possa puxar o filamento e atingir o diâmetro ideal de 1,75 mm ou de 3,00 mm. A Figura 8 apresenta os componentes de um puxador (RODRIGUES, 2017).
Figura 8 - Esquema do componente do puxador.
Fonte: Adaptado de Rodrigues (2017).
Após a montagem do puxador, o processo completo da extrusora ocorre conforme a Figura 9. O equipamento apresenta diversas aplicações importantes na manufatura de produtos obtidos a partir do referido processo, dentre os quais são utilizados nas indústrias para fabricação de tubos, folhas de plásticos, sacolas, mangueiras, chapas e também para filamentos com diâmetro de 1,75 mm e 3,00 mm, geralmente utilizados na impressora 3D (KANTOVISCKI, 2011; FLEMING et al., 2012; HAMOD, 2014).
Figura 9 - Esquema do processo de extrusora com puxador.
Fonte: adaptado de Fleming et al. (2012).
Há outros aspectos importantes, a exemplo da comercialização de filamentos, que se tornou um nicho de mercado promissor, notadamente, após a popularização das impressoras 3D, por ser considerada de baixo custo. A matéria prima é utilizada para a fabricação de qualquer tipo de peça, sendo capaz de oferecer produtos personalizados
em pequenas quantidades e com ótima qualidade (BERMAN, 2012; GEBLER et al., 2014; NOVOA e ALMEIDA, 2016).