Quando começaram a fabricar peças para reatores de fusão nuclear, os engenheiros logo viram que as técnicas tradicionais de fabricação não seriam suficientes.No interior desses reatores, devido aos fortíssimos campos magnéticos, ao contato com o plasma e temperaturas que se pretende igualar às temperaturas das estrelas, os materiais não podem ter os mínimos defeitos.
E, quando se usa uma prensa para forçar um metal assumir um determinado formato - a técnica tradicional usada em estamparia -, por melhor que seja a qualidade resultante, a peça sempre apresenta microfraturas e, devido ao estresse, uma resistência menor do que a resistência do material original.
Em 1998, um grupo de engenheiros do Instituto TNO, da Holanda, surgiu com uma ideia radical: substituir a prensa por uma explosão.
Estamparia por explosão
A nova tecnologia de conformação teve um sucesso igualmente explosivo: a qualidade das peças produzidas pela estamparia a explosão era muito superior à qualidade das peças prensadas, o que tornou a técnica interessante para muitas aplicações além dos reatores de fusão.
A técnica consiste em submeter o metal a uma onda de choque.
"Nós colocamos as placas de metal em cima de um molde, dentro de um tanque com água," explica Hugo Groeneveld, um dos criadores da técnica de conformação explosiva.
"A seguir, nós detonamos explosivos com alta precisão, e as ondas de choque geradas sobre a água pressionam o metal em cada detalhe da forma desejada. Usando esta técnica nós podemos fazer peças com desenhos incrivelmente complexos," afirma.
Explosão para aviões
Na época, quando os pesquisadores fundaram uma empresa para comercializar a descoberta - a 3D-Metal Forming - a tecnologia, então batizada de ExploForm, só conseguia moldar peças metálicas com até 15 milímetros de espessura.
Hoje já é possível estampar chapas metálicas de até 6 centímetros de espessura.
Isso chamou a atenção da fabricante de aviões Airbus, interessada em eliminar qualquer risco de fadiga ou fratura na estrutura dos seus aviões.
Embora os ganhos em termos de peso do material e ganho de resistência não tenham sido divulgados, os resultados devem ter sido muito bons, porque a empresa já assinou um contrato com a 3D-Metal Forming para fabricar os cockpits dos seus aviões, uma das partes mais críticas devido ao atrito direto com o ar, a água, o gelo e a poeira.
Estamparia magnética
Uma equipe norte-americana também desenvolveu uma tecnologia alternativa de estamparia, usando magnetismo. Essa técnica está sendo avaliada por fábricas de automóveis.
- Novo método revoluciona estamparia de metais
A empresa holandesa está fornecendo peças para a construção do ITER, o maior reator de fusão do mundo, que está sendo construído no sul da França por um consórcio internacional.
