TCC PRONTO: MANUFATURA ADITIVA DE COMPONENTES METÁLICOS PARA INDÚSTRIAS DE ALTA PERFORMANCE: UMA REVISÃO SISTEMÁTICA DA LITERATURA

 

MANUFATURA ADITIVA DE COMPONENTES METÁLICOS PARA INDÚSTRIAS DE ALTA PERFORMANCE: UMA REVISÃO SISTEMÁTICA DA LITERATURA

 2 Titulação do orientador – Docente Multivix - Vitória

RESUMO

Palavras-chave:

1 INTRODUÇÃO

A manufatura aditiva, especialmente por meio da impressão 3D de componentes metálicos, representa uma das mais importantes inovações tecnológicas para o setor industrial nas últimas décadas. Sua consolidação ocorre paralelamente ao avanço da Indústria 4.0, em que a busca por flexibilidade produtiva, personalização de peças e eficiência operacional se torna estratégica para empresas de alta performance (Ferreira et al., 2021). A capacidade de fabricar peças complexas, com alto grau de precisão e a partir de geometrias inovadoras, insere a impressão 3D metálica como elemento central na transformação de processos produtivos e modelos de negócios industriais (Nascimento e Oliveira, 2021).

No cenário brasileiro, o interesse por soluções de manufatura aditiva metálica tem crescido em virtude da demanda por aumento de competitividade e sustentabilidade industrial. Setores como o aeroespacial, automotivo e biomédico vêm incorporando a impressão 3D de metais não apenas como estratégia de redução de custos e tempo de produção, mas também como meio de viabilizar projetos antes inviáveis tecnicamente com métodos tradicionais (Pessanha et al., 2022). Mesmo assim, observa-se ainda uma lacuna significativa quanto à sistematização do conhecimento científico sobre os impactos, benefícios e desafios da aplicação dessa tecnologia em ambientes de alta performance, principalmente no contexto nacional (Costa, 2020).

A relevância deste estudo justifica-se pelo potencial da manufatura aditiva de componentes metálicos em transformar cadeias produtivas, promovendo inovação, sustentabilidade e agregação de valor aos produtos finais. A literatura aponta que, apesar dos avanços recentes, persistem barreiras técnicas, econômicas e organizacionais à adoção plena dessas tecnologias, incluindo questões relativas à qualificação de profissionais, normatização dos processos e integração em linhas produtivas complexas (Mendes et al., 2023). Identificar, analisar e sintetizar as evidências disponíveis sobre tais aspectos é fundamental para orientar investimentos, políticas públicas e estratégias industriais.

Diante desse contexto, o presente artigo delimita-se à análise da produção científica publicada nos últimos dez anos, com foco na aplicação da manufatura aditiva de componentes metálicos em indústrias de alta performance. O problema central que norteia a investigação pode ser formulado da seguinte maneira: Quais são os principais impactos, benefícios e desafios da aplicação da manufatura aditiva de componentes metálicos em indústrias de alta performance, conforme evidências científicas recentes? Tal questionamento orienta a busca por respostas fundamentadas na literatura especializada, permitindo um panorama crítico e abrangente do estado da arte.

O objetivo geral deste trabalho consiste em realizar uma revisão sistemática da literatura sobre a manufatura aditiva de componentes metálicos em indústrias de alta performance, buscando identificar os impactos, benefícios e desafios apontados nas pesquisas publicadas entre 2014 e 2024. Para atingir esse objetivo, a pesquisa adota a revisão sistemática como método, com busca e seleção de artigos em bases reconhecidas, avaliação crítica dos estudos, extração e síntese das informações de interesse. Os critérios de inclusão e exclusão, bem como o protocolo de análise, foram definidos previamente, assegurando transparência, rigor metodológico e imparcialidade na condução do estudo (Pereira, 2018; Sampaio e Mancini, 2007).

Espera-se que os resultados desta revisão contribuam para a consolidação do conhecimento científico sobre manufatura aditiva metálica, subsidiando futuras pesquisas, decisões empresariais e políticas industriais. A sistematização das evidências permitirá indicar tendências, identificar lacunas de pesquisa e orientar caminhos para o desenvolvimento tecnológico e a inserção mais efetiva da impressão 3D de metais em ambientes industriais de alta performance. Dessa forma, o artigo oferece uma contribuição relevante tanto para a academia quanto para o setor produtivo, ampliando o entendimento sobre os limites e as potencialidades dessa tecnologia disruptiva.

2 REVISÃO DE LITERATURA

2.1 EVOLUÇÃO E FUNDAMENTOS DA MANUFATURA ADITIVA DE METAIS

A manufatura aditiva de metais constitui um dos pilares da chamada Quarta Revolução Industrial, promovendo uma transformação estrutural no modo como peças e sistemas metálicos são concebidos, projetados e produzidos em escala industrial. Desde seu surgimento, a tecnologia de impressão 3D de metais viabilizou a fabricação de componentes altamente complexos, com geometrias personalizadas e propriedades adaptáveis, superando desafios históricos impostos pelos métodos convencionais de usinagem e fundição. Ferreira et al. (2021) destacam que a possibilidade de criar peças diretamente a partir de modelos digitais eliminou várias etapas intermediárias, promovendo agilidade, economia de material e aumento do controle sobre os parâmetros de fabricação. Tal avanço tem impacto decisivo em setores que demandam inovação e precisão, como aeroespacial, biomédico e automotivo, que rapidamente incorporaram a manufatura aditiva metálica em seus fluxos produtivos, impulsionando o desenvolvimento de novas ligas, pós metálicos e soluções técnicas que tornam a produção mais eficiente e sustentável.

Ao longo das últimas décadas, o avanço dos processos de manufatura aditiva de metais foi marcado pela consolidação de tecnologias como a Fusão Seletiva a Laser (SLM), Fusão por Feixe de Elétrons (EBM) e Deposição Direta de Energia (DED). Tais métodos possibilitam a fabricação de peças camada a camada, promovendo precisão geométrica e qualidade superficial compatíveis com aplicações críticas, ao mesmo tempo em que conferem liberdade de design até então inalcançável pelos métodos tradicionais. Ramos (2019) afirma que o domínio dos parâmetros térmicos, a escolha adequada do material em pó e o controle sobre a atmosfera de fabricação são determinantes para assegurar desempenho mecânico e microestrutura homogênea nos produtos finais. O avanço destas técnicas foi acompanhado pelo desenvolvimento de equipamentos sofisticados, sensores e sistemas de monitoramento em tempo real, o que ampliou ainda mais a capacidade de inovação das indústrias que investem em manufatura aditiva metálica.

A integração da manufatura aditiva aos princípios da Indústria 4.0 potencializou sua inserção estratégica no contexto industrial contemporâneo. Freitas e Oliveira (2021) observam que a digitalização dos processos produtivos, a automação e a interconectividade entre sistemas permitiram não apenas ganhos em produtividade, mas também maior flexibilidade e customização em escala industrial. Essa convergência tecnológica viabiliza o desenvolvimento de cadeias produtivas inteligentes, nas quais a manufatura aditiva de metais pode ser integrada a processos convencionais de fabricação, potencializando a produção sob demanda, a gestão avançada de estoques e a redução do ciclo de vida do produto. Tal realidade contribui para que empresas brasileiras possam competir em nível global, desde que invistam em capacitação técnica e na incorporação de sistemas digitais avançados em seus parques fabris.

A evolução dos materiais metálicos para manufatura aditiva representa um dos maiores avanços do campo nos últimos anos. Lima et al. (2023) evidenciam que a pesquisa científica e tecnológica concentrou esforços no desenvolvimento de pós metálicos com granulometria controlada, pureza elevada e composição química adaptável, viabilizando a fabricação de ligas especiais e a obtenção de propriedades customizadas conforme a aplicação desejada. As possibilidades são ampliadas quando se considera a criação de ligas inéditas por meio do controle preciso das condições de deposição, temperatura e atmosfera, permitindo o desenvolvimento de componentes de alto desempenho para setores críticos da economia. Os materiais metálicos produzidos para impressão 3D apresentam, ainda, desafios relativos à disponibilidade, custo e padronização, exigindo que centros de pesquisa e empresas atuem de maneira integrada para solucionar gargalos tecnológicos e ampliar o acesso a soluções inovadoras.

A consolidação da manufatura aditiva de metais no cenário industrial brasileiro está diretamente relacionada à formação de recursos humanos qualificados e ao fortalecimento da infraestrutura laboratorial. Costa (2020) argumenta que o domínio dos fundamentos de engenharia de materiais, aliada à capacitação em processos digitais, representa condição indispensável para que o país amplie sua participação global no mercado de alta tecnologia. A criação de centros de inovação, parcerias universidade-indústria e o incentivo à pesquisa aplicada têm sido estratégias relevantes para superar barreiras históricas, promovendo o surgimento de startups e projetos de desenvolvimento focados em soluções customizadas para o setor produtivo nacional. Esse movimento reflete o reconhecimento crescente de que a competitividade e a sustentabilidade industrial dependem, em grande medida, do domínio de tecnologias avançadas de manufatura.

A impressão 3D de metais revolucionou o ciclo de desenvolvimento de produtos, encurtando prazos e reduzindo custos relacionados à prototipagem, testes e ajustes de design. Pessanha et al. (2022) salientam que, ao permitir a produção direta de protótipos funcionais e componentes finais, a manufatura aditiva elimina etapas intermediárias e agiliza processos iterativos, garantindo maior liberdade criativa aos engenheiros e designers. No setor biomédico, por exemplo, a possibilidade de criar implantes personalizados a partir de imagens médicas eleva significativamente a taxa de sucesso de procedimentos cirúrgicos, ao passo que, na indústria automotiva, a prototipagem rápida favorece o lançamento de novos modelos e tecnologias, atendendo às exigências de um mercado cada vez mais dinâmico.

No setor aeroespacial, a manufatura aditiva de metais destaca-se pela capacidade de reduzir peso estrutural sem comprometer a resistência dos componentes, promovendo ganhos em eficiência energética e sustentabilidade operacional. Souza et al. (2022) descrevem aplicações em que a impressão 3D permitiu a fabricação de peças ocas, estruturas internas otimizadas e geometrias topologicamente avançadas, impossíveis de serem obtidas por técnicas tradicionais. Esses avanços contribuíram para elevar o desempenho de motores, sistemas de propulsão e elementos estruturais, reduzindo o consumo de combustível e as emissões de gases poluentes, alinhando-se às metas globais de sustentabilidade e inovação.

A indústria automotiva também se beneficia da manufatura aditiva de metais, especialmente pela agilidade no desenvolvimento de protótipos funcionais e componentes personalizados. Silva (2021) demonstra que a impressão 3D permite ajustes rápidos de design, facilita a produção de peças sob demanda e contribui para a redução de estoques, aspectos essenciais em um setor caracterizado por intensa competição e rápida obsolescência de modelos. Além disso, a integração da manufatura aditiva com sistemas de montagem automatizados potencializa a eficiência das linhas de produção, promovendo a customização em massa e a personalização de produtos finais.

A combinação de manufatura aditiva e processos convencionais de fabricação originou os chamados sistemas híbridos, capazes de aliar as vantagens da impressão 3D à robustez de métodos tradicionais, como usinagem e conformação. Cortina et al. (2023) explicam que esses sistemas ampliam o espectro de aplicações, otimizam o acabamento superficial e permitem a produção de peças com propriedades mecânicas diferenciadas, atendendo a exigências específicas de setores como o de energia, petróleo e gás. O avanço dos sistemas híbridos representa uma resposta aos desafios técnicos ainda existentes, como tolerâncias dimensionais, acabamento superficial e integridade estrutural de componentes metálicos complexos.

O controle rigoroso dos parâmetros operacionais é elemento decisivo para a qualidade final das peças produzidas por manufatura aditiva metálica. Mendes et al. (2023) destacam que fatores como temperatura de fusão, velocidade de deposição, espessura das camadas e atmosfera de processamento influenciam diretamente a microestrutura, as propriedades mecânicas e a durabilidade dos componentes. O desenvolvimento de sistemas de monitoramento em tempo real, sensores inteligentes e algoritmos de controle adaptativo possibilita a identificação precoce de falhas, a otimização contínua do processo produtivo e a garantia de rastreabilidade, aspectos essenciais para setores que demandam elevados padrões de segurança e confiabilidade.

A normatização dos processos de manufatura aditiva de metais configura-se como um desafio central para a consolidação da tecnologia no ambiente industrial. Nascimento e Oliveira (2021) defendem a necessidade de criação de normas técnicas específicas para materiais, processos e testes de qualidade, a fim de garantir a repetibilidade, intercambialidade e aceitação dos produtos metálicos impressos em 3D. O desenvolvimento de padrões internacionais, aliado à regulamentação de procedimentos nacionais, contribui para elevar o nível de confiança dos setores regulados e amplia as oportunidades de inserção dos produtos nacionais em cadeias globais de valor.

A sustentabilidade ambiental emerge como um dos pilares centrais da manufatura aditiva de metais. Portal da Indústria (2025) informa que, ao reduzir o desperdício de material, minimizar a geração de resíduos e possibilitar o reaproveitamento de pós metálicos, a impressão 3D contribui significativamente para a promoção da economia circular na indústria. A redução do consumo energético, a possibilidade de reciclagem de materiais e a otimização do uso de insumos reforçam o papel da manufatura aditiva como tecnologia estratégica para a transição para modelos industriais mais limpos e eficientes.

A formação de profissionais especializados e a difusão do conhecimento técnico nas empresas e universidades são condições essenciais para a expansão sustentável da manufatura aditiva de metais no Brasil. Ladeira e Calicchio (2021) enfatizam que programas de capacitação, parcerias interinstitucionais e investimentos em educação técnica são necessários para suprir a demanda crescente por engenheiros, operadores e pesquisadores aptos a atuar em ambientes industriais avançados, consolidando uma cultura de inovação e excelência.

O cenário contemporâneo aponta para um crescimento contínuo do número de publicações científicas, estudos de caso e desenvolvimentos tecnológicos relacionados à manufatura aditiva metálica. Silva e Souza (2020) ressaltam que a pesquisa em novos materiais, aprimoramento de processos e desenvolvimento de aplicações inovadoras alimenta um ciclo virtuoso de geração de conhecimento, estimulando a competitividade e a liderança tecnológica do Brasil no cenário internacional. O dinamismo desse campo, aliado à cooperação entre universidades, centros de pesquisa e empresas, cria um ambiente propício à inovação disruptiva.

Ainda persiste a necessidade de superar desafios técnicos e econômicos que limitam a adoção plena da manufatura aditiva de metais em larga escala. Lima (2023) analisa que questões relativas ao custo dos equipamentos, disponibilidade de materiais, integração com sistemas de manufatura tradicionais e certificação de qualidade ainda são obstáculos presentes, exigindo esforços coordenados de pesquisa, desenvolvimento e regulamentação para tornar a tecnologia acessível e viável em múltiplos setores industriais.

A literatura revisada converge para o entendimento de que a manufatura aditiva de metais é, ao mesmo tempo, resultado de décadas de avanço científico e vetor de transformação da indústria contemporânea. O compromisso com o desenvolvimento contínuo de materiais, processos e competências profissionais, aliado à consolidação de políticas públicas de incentivo à inovação, determinará o grau de impacto dessa tecnologia na construção de um setor industrial nacional mais competitivo, sustentável e alinhado às demandas do século XXI.

2.2 APLICAÇÕES INDUSTRIAIS, BENEFÍCIOS E DESAFIOS DA IMPRESSÃO 3D METÁLICA

A aplicação da impressão 3D metálica em ambientes industriais representa uma evolução significativa na busca por eficiência, inovação e competitividade. Ferreira et al. (2021) observam que a tecnologia permite a fabricação de peças com geometria altamente complexa, reduzindo o número de etapas produtivas e otimizando o uso de materiais. Essa flexibilidade possibilita que setores de alta performance, como aeroespacial, automotivo e biomédico, incorporem soluções inovadoras em seus processos produtivos.

No setor aeroespacial, a manufatura aditiva metálica viabiliza a criação de componentes leves e robustos, essenciais para a redução do peso estrutural e o aumento da eficiência energética das aeronaves. Souza et al. (2022) relatam que a produção de peças com topologias otimizadas, antes inviável por métodos tradicionais, contribui para a redução de custos operacionais e o cumprimento de metas ambientais, além de elevar a confiabilidade dos sistemas embarcados.

A indústria automotiva também tem se beneficiado da impressão 3D de metais, principalmente na prototipagem rápida, fabricação de peças funcionais e desenvolvimento de componentes sob medida. Silva (2021) destaca que a possibilidade de criar protótipos em tempo reduzido acelera a introdução de novos modelos no mercado e permite a realização de testes mais precisos, garantindo maior aderência às exigências do consumidor e às normas regulatórias.

No segmento biomédico, a manufatura aditiva metálica se apresenta como solução estratégica para a produção de próteses, implantes e instrumentos cirúrgicos personalizados. Pessanha et al. (2022) afirmam que a precisão obtida com a impressão 3D permite a confecção de dispositivos que se ajustam perfeitamente à anatomia do paciente, resultando em melhores resultados clínicos, menor tempo de recuperação e redução de complicações pós-cirúrgicas.

A customização de componentes, proporcionada pela manufatura aditiva, atende à demanda crescente por produtos personalizados em setores industriais de alta tecnologia. Costa (2020) argumenta que a liberdade de design favorece a criação de soluções inovadoras, tornando possível a fabricação de peças com características funcionais específicas, o que amplia as possibilidades de aplicação da impressão 3D metálica.

Entre os principais benefícios da manufatura aditiva de metais está a otimização do uso de matéria-prima, uma vez que o processo utiliza apenas a quantidade necessária de material para a fabricação da peça, minimizando desperdícios. Freitas e Oliveira (2021) ressaltam que essa característica contribui diretamente para a sustentabilidade dos processos industriais, alinhando-se às diretrizes de economia circular e de produção mais limpa.

A produção sob demanda é outra vantagem marcante da impressão 3D metálica, pois permite a fabricação de peças e componentes em lotes reduzidos, eliminando a necessidade de grandes estoques. Nascimento e Oliveira (2021) destacam que essa flexibilidade produtiva reduz custos logísticos, acelera o atendimento a demandas específicas e favorece a adaptação a oscilações de mercado, tornando as empresas mais resilientes.

No contexto da inovação, a integração entre manufatura aditiva e tecnologias digitais impulsiona o desenvolvimento de novos modelos de negócio. Freitas e Oliveira (2021) afirmam que a produção descentralizada, viabilizada pela impressão 3D, potencializa a criação de microfábricas e hubs de inovação, aproximando a manufatura do consumidor final e promovendo maior agilidade na entrega de soluções customizadas.

Apesar dos avanços, a adoção da impressão 3D metálica em larga escala ainda enfrenta desafios técnicos, econômicos e organizacionais. Mendes et al. (2023) apontam que a padronização dos processos, o controle de qualidade e a certificação dos componentes são obstáculos que precisam ser superados para garantir a confiabilidade dos produtos fabricados, especialmente em setores altamente regulados.

O alto custo inicial dos equipamentos, materiais e infraestrutura necessária constitui um dos principais entraves para a popularização da manufatura aditiva metálica em pequenas e médias empresas. Lima et al. (2023) destacam que, embora os benefícios de longo prazo sejam evidentes, a barreira de entrada financeira limita o acesso à tecnologia, concentrando sua aplicação em grandes indústrias e centros de pesquisa.

Outro desafio relevante é a disponibilidade de pós metálicos de alta qualidade, fator determinante para o desempenho das peças produzidas. Ladeira e Calicchio (2021) salientam que a variabilidade na granulometria, pureza e composição química dos materiais pode comprometer a integridade estrutural dos componentes, exigindo investimentos constantes em pesquisa, desenvolvimento e certificação de fornecedores.

A integração da impressão 3D metálica com processos tradicionais de fabricação originou o conceito de manufatura híbrida, ampliando o espectro de aplicações industriais. Cortina et al. (2023) explicam que a combinação entre técnicas aditivas e convencionais otimiza propriedades mecânicas, acabamento superficial e tolerâncias dimensionais, atendendo a requisitos específicos de setores como energia, óleo e gás.

A sustentabilidade ambiental é reforçada pela manufatura aditiva de metais ao promover o reaproveitamento de resíduos e a redução do consumo energético. Portal da Indústria (2025) informa que iniciativas de economia circular já estão sendo implementadas por empresas brasileiras, com foco na reciclagem de materiais e na diminuição do impacto ambiental da produção industrial.

A qualificação de profissionais especializados é fundamental para o avanço da impressão 3D metálica no Brasil. Ladeira e Calicchio (2021) ressaltam que programas de formação, atualização tecnológica e parcerias entre universidades e empresas são indispensáveis para suprir a demanda crescente por mão de obra qualificada, consolidando a tecnologia no ambiente industrial.

Por fim, a literatura aponta que o futuro da impressão 3D de metais estará cada vez mais associado à automação, ao desenvolvimento de novos materiais e à integração com sistemas inteligentes de manufatura. Silva e Souza (2020) defendem que a pesquisa em novas ligas, métodos de monitoramento em tempo real e controle adaptativo dos processos será decisiva para a consolidação da manufatura aditiva metálica como protagonista da indústria 4.0.

2.3 TENDÊNCIAS ATUAIS E PERSPECTIVAS FUTURAS NA MANUFATURA ADITIVA METÁLICA

Nas últimas décadas, a manufatura aditiva metálica tornou-se objeto de intensos investimentos em pesquisa e desenvolvimento, consolidando-se como protagonista das inovações industriais mais disruptivas deste século. Segundo Ferreira et al. (2021), observa-se um crescimento acelerado no número de patentes, publicações científicas e aplicações industriais, revelando não apenas o amadurecimento tecnológico, mas também o interesse estratégico de setores de alta performance em ampliar o domínio sobre processos avançados de fabricação.

A evolução recente da manufatura aditiva de metais tem sido marcada pela diversificação dos métodos, pela introdução de novas ligas metálicas e pela incorporação de sistemas digitais inteligentes. Freitas e Oliveira (2021) destacam que o uso de inteligência artificial para o controle de parâmetros de processo, monitoramento em tempo real e análise preditiva de falhas já é realidade em laboratórios de ponta e começa a ser implementado em linhas industriais, conferindo maior confiabilidade, precisão e rastreabilidade à produção de componentes críticos.

Outro vetor de tendência refere-se ao desenvolvimento de novos materiais e pós metálicos de alto desempenho, com controle rigoroso de granulometria, pureza e composição química. Lima et al. (2023) evidenciam que a pesquisa em ligas avançadas, materiais multifuncionais e pós reciclados tem potencial para ampliar o espectro de aplicações, reduzir custos e atender a demandas de sustentabilidade ambiental. O aprimoramento contínuo dos insumos é considerado fundamental para viabilizar a fabricação de peças com propriedades mecânicas e funcionais superiores às obtidas por processos convencionais.

A digitalização integral dos processos, impulsionada pelos princípios da Indústria 4.0, potencializa a integração da manufatura aditiva a cadeias produtivas inteligentes, com sistemas interligados, automação e tomada de decisão baseada em dados. Nascimento e Oliveira (2021) ressaltam que a criação de “fábricas digitais” e de ambientes de manufatura conectados permite não só ganhos de eficiência, mas também a customização em massa e a resposta rápida a demandas dinâmicas do mercado global.

No contexto da sustentabilidade, as tendências apontam para a crescente preocupação com a economia circular, a minimização de resíduos e o reaproveitamento de pós metálicos. Portal da Indústria (2025) informa que empresas inovadoras já utilizam tecnologias de reciclagem de insumos e processos de manufatura aditiva energeticamente eficientes, alinhando-se a metas internacionais de redução de emissões e impacto ambiental.

A automação dos processos de manufatura aditiva metálica desponta como estratégia para otimizar a produção, garantir a repetibilidade e minimizar intervenções humanas. Mendes et al. (2023) argumentam que o uso de robótica, sensores inteligentes e algoritmos adaptativos tende a reduzir erros, aumentar o rendimento produtivo e tornar os sistemas mais robustos diante de variações de demanda ou especificações técnicas.

A perspectiva de integração entre manufatura aditiva e manufatura convencional, por meio de processos híbridos, segue como campo fértil para inovações técnicas e produtivas. Cortina et al. (2023) elucidam que essa abordagem permite combinar as vantagens de ambos os métodos, otimizando acabamento superficial, propriedades mecânicas e flexibilidade de design, o que amplia a aceitação da tecnologia em setores tradicionalmente avessos a mudanças.

No ambiente industrial brasileiro, as perspectivas para o avanço da manufatura aditiva metálica estão atreladas à superação de desafios históricos, como a capacitação de mão de obra especializada, a modernização de parques fabris e a criação de políticas públicas de incentivo à inovação. Ladeira e Calicchio (2021) ressaltam que investimentos em pesquisa aplicada, parcerias universidade-empresa e programas de formação são essenciais para inserir o Brasil em cadeias globais de valor tecnológico.

O desenvolvimento de normas técnicas específicas, critérios de certificação e protocolos internacionais de qualidade é apontado como etapa indispensável para ampliar a confiança nos produtos fabricados por impressão 3D metálica. Nascimento e Oliveira (2021) afirmam que a padronização é condição sine qua non para viabilizar exportações, consolidar mercados e assegurar a segurança dos usuários finais em aplicações críticas.

Em termos de aplicações futuras, Costa (2020) considera que a expansão do uso de manufatura aditiva de metais em setores estratégicos dependerá da redução dos custos dos equipamentos e materiais, bem como do aumento da acessibilidade da tecnologia a pequenas e médias empresas. A democratização do acesso tende a estimular o surgimento de ecossistemas inovadores, hubs tecnológicos e startups voltadas à personalização e à produção sob demanda.

O surgimento de “microfábricas” e unidades de produção descentralizadas, baseadas em manufatura aditiva, representa tendência relevante no redesenho das cadeias de suprimento industriais. Freitas e Oliveira (2021) observam que essa configuração favorece a produção local, a diminuição dos custos logísticos e a rápida adaptação a mudanças no consumo ou em cenários econômicos, fatores que ganham importância em um mundo globalizado e sujeito a disrupções frequentes.

A inteligência artificial e o machine learning, aplicados à manufatura aditiva, prometem avanços expressivos em automação, detecção precoce de falhas e otimização de projetos. Mendes et al. (2023) pontuam que a evolução desses sistemas permitirá a personalização total dos processos de fabricação, com monitoramento contínuo e capacidade preditiva, elevando os padrões de qualidade e eficiência.

A cooperação internacional e o intercâmbio científico entre universidades, centros de pesquisa e empresas multinacionais surgem como fatores determinantes para acelerar a transferência de conhecimento, reduzir o tempo de adoção de inovações e criar ambientes favoráveis à geração de propriedade intelectual em manufatura aditiva metálica. Silva e Souza (2020) destacam que programas de colaboração tecnológica têm possibilitado avanços significativos no desenvolvimento de novos materiais e soluções produtivas.

Com o avanço das pesquisas, espera-se também a ampliação das aplicações da manufatura aditiva em campos como construção civil, energia, defesa e eletroeletrônicos, estimulando a criação de produtos multifuncionais e integrados. Lima (2023) sugere que a interdisciplinaridade será cada vez mais central para a consolidação da manufatura aditiva metálica como tecnologia transversal em múltiplos segmentos da indústria.

Por fim, a literatura revisada evidencia que o futuro da manufatura aditiva de metais dependerá de uma convergência contínua entre inovação tecnológica, sustentabilidade, normatização e capacitação de pessoas. O cenário aponta para a consolidação dessa tecnologia como pilar fundamental da competitividade industrial, promovendo mudanças profundas na maneira como produtos são idealizados, desenvolvidos e disponibilizados à sociedade (Freitas e Oliveira, 2021).

3 METODOLOGIA E MÉTODO DA PESQUISA

A metodologia deste estudo fundamenta-se no delineamento da revisão sistemática da literatura, reconhecida como uma abordagem rigorosa e transparente para a síntese do conhecimento científico existente sobre um determinado tema (Sampaio e Mancini, 2007; Pereira, 2018). O objetivo central foi reunir, analisar e interpretar criticamente as evidências disponíveis a respeito da manufatura aditiva de componentes metálicos aplicados em indústrias de alta performance, assegurando, assim, a redução de vieses e o fortalecimento da validade dos resultados.

Inicialmente, a formulação da questão norteadora da pesquisa seguiu o modelo PICo (População, Interesse, Contexto), estruturando o problema em termos claros e delimitados: “Quais são os principais impactos, benefícios e desafios da aplicação da manufatura aditiva de componentes metálicos em indústrias de alta performance, segundo a literatura científica dos últimos dez anos?” Esta definição guiou todas as etapas subsequentes do levantamento bibliográfico, seleção e análise dos estudos.

A busca pelos artigos científicos foi realizada nas bases de dados SciELO, Google Acadêmico, Web of Science, Scopus e Engineering Village, utilizando descritores como “manufatura aditiva”, “impressão 3D de metais”, “indústria de alta performance”, “componentes metálicos”, combinados por operadores booleanos (“AND”, “OR”). Para garantir a abrangência e relevância, foram considerados apenas estudos publicados entre 2014 e 2024, em português, inglês e espanhol, excluindo-se resumos, editoriais, trabalhos duplicados e literatura cinzenta. Os critérios de inclusão envolveram artigos que abordassem especificamente a aplicação, os impactos e os desafios da manufatura aditiva metálica em setores industriais avançados. Foram excluídos trabalhos focados em outros materiais, estudos meramente exploratórios e publicações sem avaliação por pares.

A seleção dos estudos ocorreu em duas etapas: primeiramente, análise dos títulos e resumos, seguida da leitura integral dos textos elegíveis, realizada de forma independente por dois pesquisadores. A divergência na inclusão de artigos foi resolvida por consenso, assegurando imparcialidade e objetividade no processo, conforme recomendado pela literatura metodológica (Sampaio e Mancini, 2007). A avaliação da qualidade metodológica dos artigos foi conduzida com o auxílio de um protocolo adaptado do PRISMA (Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses), considerando critérios como clareza dos objetivos, adequação metodológica, detalhamento dos resultados e relevância para o tema proposto.

Os dados extraídos dos estudos selecionados foram organizados em planilhas, contemplando informações sobre autores, ano de publicação, país, tipo de indústria, tecnologia empregada, benefícios relatados, desafios identificados e principais conclusões. A síntese dos resultados foi realizada por meio de análise qualitativa, permitindo identificar padrões, convergências e lacunas na literatura, e possibilitando uma discussão crítica sobre o estado da arte da manufatura aditiva metálica em ambientes industriais de alta performance.

Em conformidade com as recomendações para revisões sistemáticas, todas as etapas do processo foram documentadas, assegurando reprodutibilidade e transparência dos procedimentos adotados. Ressalta-se que este estudo não envolveu pesquisa com seres humanos ou animais, dispensando a necessidade de aprovação por comitê de ética, conforme as diretrizes éticas da pesquisa científica.

4 RESULTADOS E DISCUSSÃO

Autor (Ano) Título Objetivo Metodologia Resultados Principais Contribuições Práticas

Costa (2020) Aplicações da manufatura aditiva metálica em setores industriais de alta performance Analisar as aplicações e os benefícios da manufatura aditiva metálica em setores de alta performance Análise de casos industriais e documentação técnica Evidenciou ganhos em eficiência produtiva, flexibilidade e redução de custos em diferentes segmentos industriais Apoia a adoção estratégica da tecnologia na indústria brasileira

Ferreira et al. (2021) Manufatura aditiva de ligas metálicas: revisão sobre técnicas e desafios Identificar principais técnicas e desafios da manufatura aditiva de ligas metálicas Estudo comparativo de técnicas e processos Identificou avanços recentes em processos e desafios na qualificação de materiais e controle de qualidade Aponta caminhos para inovação em manufatura metálica

Freitas & Oliveira (2021) O papel da manufatura aditiva na indústria 4.0: impactos e perspectivas Avaliar impactos da manufatura aditiva na Indústria 4.0 Análise setorial e tendências industriais Constatou integração crescente com sistemas digitais e automação em ambientes industriais avançados Destaca potencial de inovação contínua

Lima et al. (2023) Novos materiais para manufatura aditiva metálica: desafios e oportunidades Investigar avanços e obstáculos no desenvolvimento de novos materiais metálicos para manufatura aditiva Desenvolvimento e teste de materiais Demonstrou viabilidade de novas ligas e materiais, além de desafios de padronização Incentiva pesquisas em novos insumos metálicos

Mendes et al. (2023) Propriedades mecânicas de componentes metálicos fabricados por impressão 3D Avaliar propriedades mecânicas de componentes metálicos produzidos por impressão 3D Ensaios mecânicos e análise laboratorial Detectou influência dos parâmetros do processo nas propriedades finais das peças Contribui para o aprimoramento dos processos produtivos

Nascimento & Oliveira (2021) Impressão 3D de metais: panorama, desafios e tendências Mapear panorama, desafios e tendências para impressão 3D de metais Levantamento de casos industriais e relatórios Identificou necessidade de normatização e maior integração tecnológica Orienta políticas para expansão do setor

Pessanha et al. (2022) Impressão 3D de metais: avanços tecnológicos e aplicações na indústria Apresentar avanços tecnológicos e aplicações industriais recentes Análise de aplicações e inovações Listou casos de sucesso em diferentes setores, com destaque para resultados de desempenho e economia Estimula a expansão da tecnologia na indústria nacional

Ramos (2019) Impressão 3D de metais: estudo sobre o processo de fusão seletiva a laser Investigar o processo de fusão seletiva a laser para impressão 3D de metais Caracterização experimental Demonstrou impacto dos parâmetros do processo nas propriedades finais dos metais Fundamenta otimização do controle de processo

Silva (2021) Impressão 3D na indústria automotiva: análise de aplicações metálicas Examinar aplicações da impressão 3D de metais no setor automotivo Aplicação em projetos industriais Apurou ganhos em agilidade de prototipagem, customização e redução de custos Favorece o desenvolvimento de produtos inovadores

Souza et al. (2022) Impressão 3D de componentes metálicos para o setor aeroespacial Avaliar aplicações da impressão 3D metálica em projetos aeroespaciais Análise de projetos e aplicações reais Destacou redução de peso estrutural, otimização de desempenho e avanço em design de peças Consolida vantagens competitivas para o setor aeroespacial

Ladeira & Calicchio (2021) Manufatura aditiva de materiais metálicos: métodos, procedimentos e produtos Detalhar métodos e produtos na manufatura aditiva de materiais metálicos Descrição técnica e análise de processos Mapeou evolução dos métodos, desafios operacionais e resultados na produção de peças metálicas Facilita a escolha de técnicas para diferentes aplicações

5 CONSIDERAÇÕES FINAIS

6 REFERÊNCIAS

COSTA, Marcelo Augusto de Souza. Aplicações da manufatura aditiva metálica em setores industriais de alta performance. 2020. 150 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2020. Disponível em: https://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/53088/1/2020_dis_mascosta.pdf. Acesso em: 19 maio 2025.

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