Rivian troca peças que quebravam por nylon impresso em 3D e leva tecnologia à linha de produção | Reprodução/Formlabs
Uma pequena presilha que se quebrava durante a montagem de carros elétricos ajudou a revelar uma nova aplicação industrial da impressão 3D. A fabricante norte-americana Rivian começou a utilizar o Nylon 11 Pro Powder, desenvolvido pela Formlabs, para produzir componentes mais resistentes a deformações e esforços repetidos. A tecnologia já chegou à linha de produção da montadora, onde também substituiu um conjunto de peças de uma ferramenta robótica por um único componente impresso.
A novidade integra o lançamento do material apresentado pela Formlabs em outubro de 2026. Segundo os dados técnicos divulgados, o novo nylon consegue alcançar 49% de alongamento antes da ruptura em determinadas condições de ensaio, enquanto o Nylon 12 convencional da fabricante apresenta valores significativamente menores.
Entretanto, o principal avanço não está simplesmente em fabricar um plástico mais flexível. A combinação de deformação, resistência a impactos e fabricação sob demanda permite desenvolver componentes que precisam suportar movimentos repetidos sem quebrar durante o uso.
Presilhas de cabos quebravam durante montagem dos veículos
Uma das aplicações descritas pela Rivian envolve pequenas presilhas utilizadas para prender chicotes elétricos à estrutura metálica dos veículos.
Esses componentes mantêm cabos organizados e posicionados durante a montagem. Embora sejam pequenos, precisam suportar esforços quando os profissionais pressionam as presilhas para encaixá-las nos pontos de fixação.
Segundo Sagar Adari, gerente técnico sênior de programas da Rivian, uma versão anterior da presilha que prende o cabo do conjunto da câmera dianteira apresentava problemas de quebra durante a instalação.
Os operadores trabalham rapidamente e aplicam força para encaixar os componentes. Entretanto, o material utilizado anteriormente era rígido demais para suportar determinadas solicitações sem sofrer danos.
Com o Nylon 11 Pro, a empresa passou a produzir uma presilha capaz de se deformar durante o encaixe e recuperar sua função sem romper com a mesma facilidade observada na versão anterior.
A montadora relata melhora na resistência a ciclos repetidos de deformação. Contudo, não apresentou uma quantidade pública de ciclos suportados nem uma taxa estatística de falhas comparando os componentes antigos aos novos.
Impressora 3D produz peças de teste em menos de três dias
Outro benefício destacado pela Rivian está na velocidade de desenvolvimento.
Utilizando a impressora Formlabs Fuse 1+ 30W, a equipe consegue produzir componentes para validar projetos em veículos de protótipo em menos de três dias, segundo o relato divulgado pela fornecedora.
Isso permite experimentar geometrias, testar encaixes e realizar alterações antes de investir na fabricação de ferramentas destinadas à produção em maior escala.
O processo é especialmente útil para presilhas com formatos específicos. Uma pequena mudança no posicionamento de um cabo pode exigir uma nova geometria, mesmo quando a função do componente permanece semelhante.
Com a fabricação aditiva, os engenheiros conseguem modificar o arquivo digital e produzir outra versão sem precisar construir imediatamente um novo molde de injeção.
Entretanto, a impressão 3D não elimina automaticamente a necessidade de moldes em todas as aplicações. A escolha entre os processos depende do volume, dos custos, das exigências mecânicas e da finalidade das peças.
Rivian substitui conjunto robótico por peça única impressa
A utilização do Nylon 11 Pro avançou para uma aplicação diferente dos testes de montagem.
A Rivian informou que substituiu um conjunto composto por várias peças, instalado na extremidade de um braço robótico, por um único componente produzido por impressão 3D.
Esse tipo de ferramenta, conhecido como robot end-effector, atua na ponta de robôs industriais e pode ser utilizado para manipular, posicionar ou interagir com componentes durante a fabricação.
Segundo Jared Beck, gerente de manufatura aditiva da Rivian, os robôs operam em velocidades elevadas, enfrentam condições exigentes e podem sofrer colisões ocasionais.
Por isso, os acessórios instalados nesses equipamentos precisam combinar resistência mecânica e características adequadas de contato com as superfícies manipuladas.
O novo componente impresso já estava em funcionamento na linha de produção havia seis semanas quando a Formlabs divulgou o estudo de caso.
A montadora também informou que pretende ampliar a aplicação da tecnologia em sua instalação industrial de aproximadamente 6 milhões de pés quadrados, equivalentes a cerca de 557 mil metros quadrados.
Entretanto, essa dimensão corresponde à instalação mencionada pela Rivian, não à área efetivamente ocupada por impressoras 3D ou equipamentos que utilizam o novo material.
Nylon 11 Pro suporta deformação muito maior que Nylon 12
O principal diferencial mecânico anunciado pela Formlabs aparece nos ensaios de alongamento na ruptura, propriedade que indica quanto um material pode se deformar antes de romper sob tração.
Na ficha técnica do Nylon 11 Pro, o fabricante informa 49% de alongamento para peças testadas na orientação X/Y e 26% na orientação Z.
Isso significa que a resposta mecânica depende também da orientação utilizada durante a impressão.
Em comparação com o Nylon 12 convencional, a Formlabs anuncia um ganho próximo de cinco vezes no alongamento, além de maior capacidade de absorção de impactos em determinadas condições.
Entretanto, esses resultados não significam que o novo material seja superior em todas as propriedades.
O Nylon 11 Pro apresenta resistência máxima à tração de aproximadamente 46 MPa, enquanto o Nylon 12 alcança cerca de 50 MPa nos dados comparativos divulgados pela fabricante.
Portanto, o Nylon 12 continua apresentando vantagem nessa propriedade específica. A escolha do Nylon 11 Pro faz mais sentido quando a peça precisa suportar deformações, impactos ou movimentos repetidos sem sofrer ruptura prematura.
Essa diferença explica a aplicação em presilhas de encaixe, dobradiças flexíveis, suportes e componentes que precisam se movimentar durante a utilização.
Peças finas podem absorver impactos sem quebrar facilmente
A Formlabs também destaca a tenacidade do Nylon 11 Pro, propriedade relacionada à quantidade de energia que um material consegue absorver antes da fratura.
Segundo a fabricante, detalhes finos produzidos com o novo pó podem apresentar resistência à fratura até dez vezes maior que estruturas equivalentes fabricadas com seu Nylon 12 convencional, nas condições de comparação utilizadas.
Isso interessa especialmente à impressão 3D porque componentes pequenos costumam apresentar paredes estreitas, encaixes delicados e regiões sujeitas a concentrações de tensão.
Durante o pós-processamento, essas estruturas podem quebrar quando recebem impactos ou esforços superiores à sua capacidade mecânica.
Com maior resistência à fratura, peças delicadas podem suportar melhor determinadas etapas de limpeza, manuseio e montagem.
Entretanto, a melhoria anunciada não garante que qualquer geometria fina seja resistente. O resultado depende de espessura, orientação, desenho da peça e condições de fabricação.
Material utiliza sinterização a laser em vez de filamento
Apesar de receber o nome de nylon, o Nylon 11 Pro Powder não é um filamento destinado às impressoras 3D domésticas convencionais.
O produto é fornecido em pó e utiliza a tecnologia SLS, sigla para sinterização seletiva a laser.
Nesse processo, um laser aquece seletivamente regiões de uma camada de pó, consolidando o material de acordo com a geometria definida pelo arquivo digital.
Depois, a máquina distribui outra camada e repete o procedimento até completar as peças.
Uma vantagem desse método está na possibilidade de fabricar diversas geometrias dentro do volume disponível, utilizando o próprio pó não consolidado para sustentar determinadas regiões durante a produção.
O Nylon 11 Pro está disponível para a Fuse 1+ 30W, enquanto a compatibilidade com a Fuse X1 está prevista para o primeiro trimestre de 2027.
Segundo a Formlabs, o material exige condições específicas de processamento, incluindo atmosfera de nitrogênio e um rolo distribuidor de pó com superfície texturizada.
Portanto, não basta adquirir o material e utilizá-lo com qualquer impressora SLS. É necessário verificar a compatibilidade e os acessórios exigidos.
Reciclagem do pó reduz necessidade de material novo
Outro aspecto importante está no aproveitamento do material que permanece sem consolidar durante a impressão.
A Formlabs informa uma taxa recomendada de renovação de pó de 30% para o Nylon 11 Pro, semelhante à utilizada com seu Nylon 12 convencional.
Isso significa que, nas condições recomendadas, uma nova preparação de material pode combinar aproximadamente 70% de pó reutilizado com 30% de pó novo.
Entretanto, essa taxa não significa que 70% da massa de cada lote se transforme em peças prontas. Trata-se da proporção recomendada para renovar o pó destinado ao próximo ciclo.
O aproveitamento efetivo depende da quantidade de material consolidado, da densidade de ocupação da câmara e dos procedimentos de recuperação e peneiramento.
A utilização de nitrogênio também é importante para preservar características do pó durante o aquecimento, reduzindo efeitos associados à oxidação e à degradação do material.
Essas condições acrescentam exigências operacionais ao processo. Portanto, o custo de fabricação deve considerar não apenas o preço do nylon, mas também o equipamento, o gás, a manutenção e o pós-processamento.
Nylon 11 Pro não é automaticamente melhor para qualquer aplicação
Os dados térmicos demonstram por que é necessário escolher materiais conforme a função da peça.
Na ficha técnica do Nylon 11 Pro, a temperatura de deflexão sob carga de 1,8 MPa é de 50 °C. Já sob uma carga menor, de 0,45 MPa, o valor anunciado alcança 178 °C.
A diferença não representa uma contradição. A temperatura de deflexão depende da carga aplicada no ensaio.
Por isso, não seria correto afirmar simplesmente que o material suporta 178 °C em qualquer situação de trabalho.
Peças destinadas a ambientes quentes e submetidas a esforços mecânicos precisam ser avaliadas conforme as condições reais de utilização.
O mesmo cuidado vale para componentes automotivos. Uma presilha utilizada no interior de um veículo enfrenta solicitações diferentes das encontradas em peças próximas a fontes de calor intenso ou em estruturas que cumprem funções críticas de segurança.
Assim, os resultados apresentados pela Rivian devem ser compreendidos dentro das aplicações específicas descritas pela empresa.
Rivian procura ampliar impressão 3D dentro da fábrica
Segundo Jared Beck, a equipe da Rivian procurava havia aproximadamente 18 meses um material em pó capaz de atender melhor às exigências de determinadas aplicações industriais.
O executivo afirma que os engenheiros consideram o Nylon 11 Pro um dos materiais de melhor desempenho entre as mais de 100 opções avaliadas no portfólio interno da montadora.
Essa avaliação representa a experiência relatada pela própria empresa, não uma comparação independente de todos os materiais disponíveis no mercado.
Com a utilização bem-sucedida em protótipos e ferramentas robóticas, a Rivian informou que está ampliando sua capacidade de fabricação aditiva.
A montadora também planeja incorporar a Formlabs Fuse X1, equipamento com maior volume de produção, para fabricar mais componentes por ciclo e desenvolver ferramentas de dimensões superiores.
Entretanto, a compatibilidade do novo pó com a Fuse X1 ainda estava prevista para 2027 no anúncio da Formlabs. Portanto, a expansão futura não deve ser confundida com uma operação já concluída.
Quanto custa o Nylon 11 Pro e quem pode utilizá-lo?
A Formlabs comercializa o Nylon 11 Pro Powder para aplicações profissionais de impressão 3D SLS.
Na loja norte-americana da fabricante, uma embalagem de 10 quilos aparece anunciada a partir de US$ 1.100, antes dos impostos aplicáveis.
O valor corresponde a aproximadamente US$ 110 por quilo de pó novo, sem incluir equipamento, nitrogênio, eletricidade, manutenção e pós-processamento.
Entretanto, esse cálculo não representa o custo final por quilograma de peças prontas, já que parte do pó pode ser reaproveitada em ciclos posteriores.
A fabricante também anuncia condições comerciais diferenciadas para compras em grandes volumes.
Não há, nas informações consultadas, um preço oficial brasileiro confirmado para o produto. Portanto, a referência internacional não deve ser tratada como valor de comercialização no Brasil.
Impressão 3D passa da prototipagem para ferramentas de produção
O caso da Rivian demonstra uma mudança importante na aplicação da fabricação aditiva na indústria automotiva.
Durante muito tempo, a principal vantagem associada à impressão 3D foi a possibilidade de construir protótipos sem ferramentas caras e demoradas.
Agora, a montadora descreve a utilização de componentes impressos diretamente em equipamentos que participam de sua linha de produção.
Essa mudança não significa que a impressão 3D esteja substituindo a fabricação convencional de todos os componentes dos automóveis.
Entretanto, mostra como a tecnologia pode ganhar espaço em presilhas, ferramentas de montagem, dispositivos robóticos e peças produzidas em volumes específicos.
O diferencial está em combinar liberdade de desenho, rapidez de fabricação e propriedades mecânicas adequadas à aplicação.
No caso da Rivian, a história começou com uma presilha que quebrava durante a montagem. A solução encontrada acabou abrindo caminho para utilizar o mesmo material em ferramentas robóticas e ampliar o investimento interno em impressão 3D.
