A manufatura tem sido uma das categorias mais quentes em investimentos este ano, mas ainda existem muitos materiais e processos inovadores que precisam ser escalados. Um exemplo são os compósitos termofixos, materiais amplamente utilizados na aeroespacial e defesa devido à sua alta resistência ao calor e leveza, mas que normalmente têm longos prazos de entrega e preços elevados para os clientes.
A Raven Space Systems, uma startup com sede em Kansas City, Missouri, afirma ter desenvolvido um novo processo para permitir a primeira impressão 3D escalável de componentes de compósitos termofixos comerciais prontos para uso.
“Estamos essencialmente desbloqueando todo um campo de impressão 3D para a produção em escala”, disse Blake Herren, cofundador e CEO da Raven, em uma entrevista recente. “Estamos pegando esses materiais prontos para uso que foram comprovados tanto para aplicações estruturais quanto de proteção térmica e automatizando a produção de forma quase final por meio da impressão 3D pela primeira vez.”
A Raven consegue fazer isso usando uma tecnologia que patenteou chamada impressão 3D por Deposição Assistida por Micro-ondas (MAD). Normalmente, os compósitos termofixos requerem horas ou até dias em um forno para endurecer ou curar, mas o processo MAD cura essencialmente os materiais durante o processo de impressão, um pouco como a impressão aditiva de metal baseada a laser.
Herren e seu cofundador, Ryan Cowdrey, começaram a trabalhar na tecnologia enquanto eram estudantes de pós-graduação na Universidade de Oklahoma. Na época em que se formaram, conseguiram cerca de um milhão em subsídios por meio do programa Small Business Innovation and Research para levar o conceito de impressão 3D MAD do quadro branco ao protótipo. Desde 2020, a Raven conquistou cerca de 4,5 milhões de dólares em contratos não dilutivos da Força Aérea, da NASA, da Fundação Nacional de Ciências e outros prêmios.
Para levar a tecnologia ao próximo nível, a startup também acabou de fechar uma rodada de pré-seed de 2 milhões de dólares liderada pela Backswing Ventures, com a participação da 46 Venture Capital, Mana Ventures, What If Ventures e Cape Fear Ventures.
O novo capital será destinado às primeiras linhas de fabricação em escala total da empresa: impressoras 3D em escala de produção, sistemas de mistura e maquinário. Até o segundo trimestre do próximo ano, a Raven pretende sair de sua instalação de 3.000 pés quadrados e se mudar para uma fábrica maior, certificada para produção aeroespacial. Lá, começarão a fabricar componentes para os clientes, começando com componentes menores e escalando a partir daí.
A estratégia de mercado da Raven é fornecer componentes de proteção térmica para motores de foguetes sólidos e veículos hipersônicos inicialmente, porque é onde os dois cofundadores viram demanda do Departamento de Defesa, disse Herren. “Não somos mais a superpotência mundial que éramos”, disse. “Há uma necessidade enorme — questões de cadeia de suprimentos, todo mundo tem um problema urgente com esses materiais de proteção térmica e estrutura.”
Nesses setores, “não há fornecedores suficientes”, disse. Dos fornecedores que existem, muitos operam em fábricas desatualizadas usando métodos que datam de décadas. Herren disse que escalar o novo processo de impressão 3D andará de mãos dadas com a construção de uma fábrica de próxima geração, a fim de reduzir os prazos de entrega para dias em vez de vários meses ou mais de um ano.
“Acho que a base industrial requer a implementação de software e robótica em nossas fábricas para resolver esses problemas de cadeia de suprimentos e, francamente, competir globalmente”, disse.
Além de hipersônicos e foguetes, a empresa também teve conversas com fornecedores de sistemas autônomos, fabricantes de satélites e propulsão espacial. Na semana passada, a empresa anunciou que estava se associando ao desenvolvedor de cápsulas de reentrada SpaceWorks para desenvolver aeroshells de veículos de reentrada impressos em 3D — a estrutura que encapsula a espaçonave e fornece a proteção térmica — para permitir que o DOD teste tecnologia hipersônica.
A tecnologia ainda é inicial, pois ainda existem desafios técnicos envolvidos em escalá-la para imprimir estruturas maiores, admite Herren, mas “uma vez que esteja totalmente desenvolvida, vejo isso mudando a maneira como fazemos compósitos em larga escala.”
“Vai levar algum capital e tempo para escalar para os sistemas muito grandes para os quais isso pode ser usado… Mas, neste momento, são peças simples e pequenas, usando designs fornecidos pelos clientes, e resolvendo os problemas da cadeia de suprimentos ao realmente desenvolver as linhas de produção mais eficientes que podemos.