A impressão 3D na educação é uma forma de transformar o uso da tecnologia em uma experiência mais ativa, pois pode estimular os alunos  a projetar, testar, imprimir e manipular objetos reais ao invés de ficarem somente em frente às telas. 

Esta tecnologia pode apoiar diferentes disciplinas e estimular criatividade, raciocínio espacial, resolução de problemas e contato com novas possibilidades profissionais.

A proposta, portanto, não é substituir livros, computadores ou métodos tradicionais por uma impressora 3D. O verdadeiro potencial está em integrar diferentes formas de aprendizado.

Um objeto pode começar como uma ideia, passar pelo desenho ou modelagem digital e, algumas horas depois, estar nas mãos do aluno. Entre essas etapas existem medidas, cálculos, escolhas de materiais, testes, erros, correções e decisões.

É justamente nesse processo que a impressão 3D pode se tornar uma ferramenta educacional interessante.

Impressão 3D pode ajudar a reduzir o tempo diante das telas

A tecnologia faz parte da rotina de crianças e adolescentes e também está cada vez mais presente no ensino. Por isso, o desafio não é necessariamente eliminar as telas, mas encontrar maneiras de utilizá-las de forma mais ativa e produtiva.

Na impressão 3D, o computador é uma etapa do processo, e não necessariamente o destino final da atividade.

O aluno pode utilizar um software para desenvolver ou modificar um modelo, mas depois precisa acompanhar a transformação daquele projeto em um objeto físico, avaliar o resultado e, muitas vezes, fazer alterações.

A dinâmica pode envolver:

• Planejamento;
• Desenho;
• Modelagem tridimensional;
• Medição;
• Preparação do arquivo;
• Impressão;
• Montagem;
• Testes;
• Identificação de problemas;
• Correções;
• Apresentação do projeto.

Dessa maneira, parte da interação digital ganha uma finalidade prática. Em vez de apenas assistir a um conteúdo sobre determinado conceito, o estudante pode participar da construção de algo relacionado a ele.

Da teoria para a prática: por que objetos físicos podem enriquecer as aulas?

Nem todos os conceitos são fáceis de compreender apenas por meio de textos, imagens ou explicações.

Imagine, por exemplo, aprender geometria espacial observando somente desenhos de sólidos em uma folha. Com a impressão 3D, esses mesmos sólidos podem ser produzidos e manipulados pelos estudantes.

Isso permite observar dimensões, faces, ângulos, volumes e relações espaciais de outra perspectiva.

A mesma lógica pode ser aplicada a diferentes áreas do conhecimento.

A impressão 3D também introduz naturalmente a ideia de prototipagem: criar uma primeira versão, testar, identificar o que pode ser melhorado e produzir uma nova versão.

O erro deixa de representar apenas uma resposta incorreta e passa a fazer parte do desenvolvimento do projeto.

Como utilizar a impressão 3D nas diferentes disciplinas?

Uma das principais vantagens da impressão 3D na educação é a interdisciplinaridade. A mesma tecnologia pode ser utilizada de maneiras completamente diferentes dependendo do conteúdo trabalhado.

Matemática e geometria

Sólidos geométricos, frações, formas complexas, relações de escala e conceitos de área e volume podem ser transformados em objetos físicos.

Os próprios alunos também podem projetar peças utilizando medidas previamente determinadas, trabalhando conceitos matemáticos durante a modelagem.

Ciências e biologia

É possível produzir modelos ampliados ou simplificados de:

• Células;
• Moléculas;
• Estruturas de DNA;
• Órgãos;
• Ossos;
• Estruturas vegetais;
• Fósseis.

Esses recursos podem complementar imagens e ilustrações utilizadas durante as aulas.

Geografia

Mapas topográficos impressos em relevo ajudam a visualizar diferenças de altitude e características do terreno.

Também podem ser desenvolvidos modelos de bacias hidrográficas, formações geológicas e outras representações tridimensionais.

História

Réplicas educativas de artefatos, construções, ferramentas e objetos históricos podem aproximar os alunos de períodos estudados sem depender do acesso a peças originais.

Física e tecnologia

Aqui as possibilidades aumentam ainda mais.

Engrenagens, polias, estruturas, mecanismos simples, carrinhos e protótipos podem ser utilizados para estudar movimento, força, resistência e outros princípios.

Artes e design

O aluno pode desenvolver esculturas, formas abstratas, objetos decorativos e projetos que começam em um desenho e terminam como uma peça tridimensional.

É uma maneira interessante de aproximar expressão artística e fabricação digital.

Como começar a utilizar impressão 3D na escola?

Não é necessário começar com um laboratório complexo ou com dezenas de impressoras.

Um projeto piloto bem estruturado pode ser muito mais útil para entender como a tecnologia será incorporada à rotina pedagógica.

1. Defina primeiro o objetivo educacional

A impressora não deve ser o centro da atividade.

Primeiro, determine o que os alunos precisam aprender. Depois, avalie de que maneira a fabricação de um objeto pode contribuir para esse objetivo.

2. Escolha uma impressora adequada

Para ambientes educacionais, vale considerar facilidade de operação, disponibilidade de peças, manutenção, recursos de segurança e compatibilidade com os materiais que serão utilizados.

Equipamentos fechados ou instalados em áreas controladas também podem facilitar o gerenciamento do acesso às partes móveis e aquecidas.

3. Prepare um espaço específico

A impressora deve permanecer sobre uma superfície firme, estável e adequada ao equipamento.

O ambiente também precisa considerar:

• Ventilação apropriada;
• Organização dos filamentos;
• Instalação elétrica adequada;
• Espaço ao redor da máquina;
• Controle de acesso;
• Área para preparação e acabamento das peças.

A escolha do equipamento e do ambiente deve considerar a faixa etária dos alunos, supervisão, ventilação e recomendações do fabricante. 

4. Defina responsáveis pelos equipamentos

Impressoras 3D possuem componentes móveis e partes que trabalham em temperaturas elevadas.

Por isso, principalmente com crianças, a operação deve ocorrer sob supervisão de um adulto capacitado e de acordo com as recomendações de segurança do fabricante do equipamento.

O bico, o hotend e a mesa aquecida não devem ser manipulados durante ou imediatamente após a impressão.

5. Comece com projetos simples

Antes de desenvolver mecanismos complexos, os alunos podem aprender princípios de modelagem e fabricação com objetos pequenos.

Uma atividade de geometria, por exemplo, pode começar com a criação de diferentes sólidos.

Conforme o conhecimento evolui, os projetos podem envolver encaixes, movimentos, prototipagem e desafios mais elaborados.

Qual é o melhor filamento para impressão 3D na educação?

Para muitos projetos educacionais, o PLA é uma das alternativas mais práticas para começar.

Ele apresenta boa facilidade de impressão, excelente acabamento e normalmente exige condições menos complexas de processamento quando comparado a materiais como ABS e alguns polímeros técnicos.

Isso não elimina a necessidade de ventilação adequada e das demais boas práticas recomendadas para ambientes com impressoras 3D.

Outro diferencial importante é a variedade de cores. Em atividades educacionais, diferentes tonalidades podem ser utilizadas para identificar componentes, separar grupos, representar estruturas ou simplesmente tornar os projetos mais interessantes.

Para escolas que utilizam impressoras de alta velocidade, também é possível optar por filamentos desenvolvidos para esse tipo de equipamento, como o PLA MAX High Speed da National 3D.

Além da escolha do polímero, a qualidade do filamento merece atenção.

Diâmetro consistente, matéria-prima controlada, baixa presença de impurezas e armazenamento adequado ajudam a reduzir problemas como falhas de alimentação, entupimentos e irregularidades durante a impressão.

Em um ambiente compartilhado por diversos alunos e professores, a previsibilidade do material facilita a utilização dos equipamentos e reduz o tempo gasto tentando solucionar falhas.

Da escola para a profissão: impressão 3D também prepara para novas carreiras

Outro aspecto interessante é que a impressão 3D não precisa ser vista somente como ferramenta para ensinar conteúdos tradicionais.

Aprender impressão 3D também pode ser o próprio conteúdo.

A manufatura aditiva está relacionada a diferentes áreas profissionais, incluindo engenharia, arquitetura, design de produtos, odontologia, medicina, indústria, prototipagem, desenvolvimento de produtos e fabricação digital.

Ao participar de um projeto completo, o aluno pode ter contato com diferentes competências:

• Modelagem 3D;
• Desenho técnico;
• Metrologia;
• Prototipagem;
• Seleção de materiais;
• Operação de equipamentos;
• Manutenção;
• Controle de qualidade;
• Desenvolvimento de produtos.

Mesmo quando o estudante não segue profissionalmente nessa área, existe outro aprendizado importante: transformar uma ideia em projeto e o projeto em algo que pode ser testado.

Impressão 3D na educação: conte com a National 3D

Levar a impressão 3D para a educação é uma oportunidade de utilizar a tecnologia para estimular justamente aquilo que uma experiência exclusivamente digital nem sempre consegue proporcionar: construção, manipulação, experimentação e descoberta.

Para que isso funcione bem, entretanto, professores e instituições precisam contar com equipamentos adequados, procedimentos de segurança, projetos pedagogicamente estruturados e materiais confiáveis.

A National 3D é uma fabricante nacional de filamentos e investe em controle de qualidade durante seu processo produtivo. Seus filamentos são desenvolvidos com matérias-primas selecionadas, controle de umidade e estabilidade dimensional, características importantes para proporcionar maior previsibilidade durante as impressões.

Além disso, a ampla variedade de cores abre possibilidades para projetos educativos, artísticos, científicos e tecnológicos.

Seja para montar um laboratório maker, desenvolver atividades de fabricação digital ou apresentar aos estudantes uma tecnologia cada vez mais presente em diferentes setores profissionais, conte com os filamentos da National 3D para transformar projetos educacionais em objetos reais.

FAQ – Impressão 3D na educação