Sistema de controle de impressão 3D operado por IA permite adaptação em tempo real

As impressoras 3D possibilitaram a criação de peças com alto grau de personalização, utilizando materiais com as propriedades desejadas para determinada aplicação. Entretanto, ajustar uma impressora para produzir a peça desejada com um material novo é um processo complexo, que hoje funciona na base da tentativa e erro. Mesmo quando um conjunto de parâmetros adequado é encontrado, mudanças no ambiente, no hardware ou até entre lotes do material pode invalidar o enorme trabalho feito até então.

Buscando otimizar este processo, pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachussets (MIT), nos Estados Unidos, desenvolveram um sistema de controle de impressão baseado em inteligência artificial. O sistema foi primeiro treinado num regime de aprendizagem por reforço em ambiente simulado, evitando assim o desperdício de material e o tempo que seriam necessários em um ambiente real. O ruído inerente do processo de impressão foi incorporado ao processo por um modelo matemático. Nesta etapa, o sistema aprendeu a selecionar os melhores parâmetros de impressão – como velocidade de movimentação da agulha e de injeção do material – para produzir o resultado esperado. Em seguida, o controle foi acoplado a um módulo de visão computacional, que processa um feed em tempo real da impressão sendo executada, e assim pode exercer os ajustes necessários para manter o processo estável diante das variações naturais que ocorrem ao longo da impressão.

O sistema foi comparado com outros métodos de controle disponíveis, atingindo desempenho superior. Os autores consideram uma das maiores contribuições do estudo a descoberta de que a inclusão de ruído no processo de treinamento permitiu que o sistema treinado em ambiente virtual pudesse ser aplicado sem adaptações para o controle do hardware, o que tornou o processo todo mais eficiente.

Com o método validado, agora os pesquisadores querem testar a abordagem com outros processos de manufatura, como os que incluem camadas múltiplas de material, ou mais de um material sendo utilizado ao mesmo tempo. Isso deve aumentar ainda mais a disseminação da tecnologia nos meios onde ela encontra aplicação ou mesmo se apresenta como única solução possível.

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