Análise e otimização do processo de manufatura aditiva para a produção de componentes de drones

Abstract

O presente trabalho abordou a aplicação da manufatura aditiva na produção de componentes estruturais de drones, analisando seus aspectos tecnológicos, sustentáveis e a integração com a Indústria 4.0. O estudo teve como objetivo principal investigar como a manufatura aditiva pode contribuir para o aprimoramento da eficiência produtiva, da personalização e da sustentabilidade no desenvolvimento de drones. Para alcançar tal propósito, foi realizada uma revisão bibliográfica sistemática e descritiva, com base em fontes obtidas nas plataformas Google Acadêmico, SciELO, PubMed e bibliotecas virtuais. Foram consultados livros, artigos, dissertações, teses e publicações recentes que abordam tecnologias de impressão 3D, otimização de parâmetros, uso de materiais reciclados e integração com inteligência artificial. Os dados coletados foram organizados, tabulados e analisados criticamente, permitindo identificar tendências, limitações e oportunidades no uso da manufatura aditiva. Os resultados demonstraram que o processo FDM se destacou como o mais adequado para a fabricação de drones de pequeno porte, devido ao baixo custo, boa precisão e facilidade de operação. Observou-se também que o controle de variáveis como temperatura, densidade de preenchimento e orientação das camadas influencia diretamente o desempenho mecânico das peças. Além disso, a utilização de materiais reciclados mostrou-se viável, reduzindo custos e impactos ambientais. A integração entre manufatura aditiva e inteligência artificial revelou potencial para elevar a precisão, a rastreabilidade e a sustentabilidade dos processos produtivos, consolidando essa tecnologia como um dos pilares da Indústria 4.0. Conclui-se que a manufatura aditiva é uma ferramenta estratégica para o futuro da engenharia de produção, permitindo inovação, personalização e sustentabilidade no setor de drones e em outras áreas industriais.

This study addressed the application of additive manufacturing in the production of structural drone components, analyzing its technological, sustainable, and Industry 4.0 integration aspects. The main objective was to investigate how additive manufacturing contributes to improving production efficiency, customization, and sustainability in drone development. To achieve this goal, a systematic and descriptive literature review was conducted using sources from Google Scholar, SciELO, PubMed, and virtual academic libraries. Books, articles, theses, dissertations, and recent publications on 3D printing technologies, parameter optimization, use of recycled materials, and integration with artificial intelligence were examined. The collected data were organized, tabulated, and critically analyzed, identifying trends, limitations, and opportunities in additive manufacturing. The results showed that the FDM process proved to be the most suitable for small drone manufacturing due to its low cost, good precision, and operational simplicity. It was also observed that controlling variables such as temperature, infill density, and layer orientation directly influences mechanical performance. Furthermore, the use of recycled materials proved technically feasible, reducing costs and environmental impact. The integration of additive manufacturing and artificial intelligence demonstrated potential to increase precision, traceability, and sustainability in production processes, consolidating this technology as a key pillar of Industry 4.0. It was concluded that additive manufacturing is a strategic tool for the future of production engineering, enabling innovation, customization, and sustainability in drones and other industrial applications.