REVISTA ELETRÔNICA EXTENSÃO EM DEBATE

Desarrollo e impresión 3D de equipos industriales para visualización y simulación de procesos en la extensión universitaria.

Desarrollo e impresión 3D de equipos industriales para visualización y simulación de procesos en la extensión universitaria.

Felipi Luiz de Assunção Bezerra

Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campus Londrina

Sidmara Bedin

Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campus Londrina

Lucas Bonfim Rocha

Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campus Londrina

Larissa Maria Fernandes Gatti

Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campus Londrina

Pricila Marin

Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campus Londrina

Ana Maria da Cruz Ferrari da Cruz Ferrari

Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campus Londrina

Silvia Priscila Dias Monte Blanco

Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campus Londrina

Myrtis Katille de Assunção Bezerra

Universidade Federal de Alagoas/Faculdade de nutrição

DOI: https://doi.org/10.28998/rexd.v22.18697

Palabras clave: Impresión 3D, Procesos Químicos, Prototipado de equipos, Extensión, Ingeniería

---

Resumen

Resumen: La impresión 3D ha desempeñado un papel fundamental en el avance de la ingeniería química, ofreciendo soluciones innovadoras a los desafíos industriales. Además de su aplicabilidad industrial, también es una herramienta relevante en la enseñanza. El objetivo de este estudio fue explorar el uso de la impresión 3D en el desarrollo de equipos industriales, con enfoque en la capacitación de operadores y la adaptación a las nuevas tecnologías, además de contribuir al mejoramiento de las prácticas pedagógicas en ingeniería química. El proyecto de extensión, desarrollado en la Universidad de Londrina, involucró a estudiantes de nivel secundario y universitarios. El proceso incluyó la selección de equipos industriales relevantes, modelado 3D utilizando CAD, optimización para impresión 3D, impresión de prototipos, pruebas de validación y simulación de operaciones industriales con realidad aumentada y virtual. El uso de herramientas como ChatGPT y Consensus ayudó en la corrección lingüística y en la precisión de las fuentes científicas. La impresión 3D demostró ser eficaz en la enseñanza de la ingeniería química, proporcionando una comprensión más práctica e inmersiva de los equipos industriales. Los modelos impresos permitieron visualizar operaciones unitarias, como el intercambio térmico, y facilitaron el aprendizaje de procesos industriales por parte de los estudiantes de nivel secundario (n=650). La experiencia también despertó interés por las carreras tecnológicas e integró la teoría con la práctica de manera innovadora. La impresión 3D resultó ser un enfoque eficaz en la enseñanza de la ingeniería química, promoviendo un aprendizaje activo y el desarrollo de habilidades técnicas esenciales, con una experiencia más concreta e inmersiva en el aprendizaje de conceptos complejos.

---

Biografía del autor/a

Felipi Luiz de Assunção Bezerra , Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campus Londrina

Doutorado em Engenharia Química pela Universidade Estadual de Campinas

Sidmara Bedin , Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campus Londrina

Pós-doutora em Engenharia Civil

Lucas Bonfim Rocha , Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campus Londrina

Pós-doutorado em Engenharia Química

Larissa Maria Fernandes Gatti , Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campus Londrina

Doutorado em Engenharia Química

Pricila Marin , Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campus Londrina

Doutorado em Engenharia Química pela Universidade Estadual de Maringá.

Ana Maria da Cruz Ferrari da Cruz Ferrari , Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campus Londrina

Doutorado em Engenharia Química pela Universidade Estadual de Maringá

Silvia Priscila Dias Monte Blanco , Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campus Londrina

Doutorado em Engenharia Química pela Universidade Estadual de Maringá

Myrtis Katille de Assunção Bezerra, Universidade Federal de Alagoas/Faculdade de nutrição

Doutora em ciências de saúde pela Fiocruz de Pernambuco

---

Citas

BATISTA DE OLIVEIRA, D. C.; SOUSA DE OLIVEIRA, A. A extensão como componente curricular obrigatório: análise preliminar sobre a implantação e reflexos da resolução 04/2018/UFAL em cursos de bacharelados na UFAL. Revista Eletrônica Extensão em Debate, v. 12, n. 15, 2023. Disponível em: https://www.seer.ufal.br/index.php/extensaoemdebate/article/view/15507. Acesso em: 1 dez. 2024.

CHENG, L. et al. Exploring the influence of teachers' beliefs and 3D printing integrated STEM instruction on students’ STEM motivation. Computers & Education, v. 158, p. 103983, 2020.

CONSENSUS. Ferramenta de verificação de consistência e resumos de fontes científicas. Disponível em: https://www.consensus.app. Acesso em: 30 nov. 2024.

DIAÑEZ AMORES, I. et al. 3D printing–Present and future–A Chemical Engineering perspective. Chemical Engineering Research and Design, v. 187, p. 598-610, 2022.

GIBSON, I.; ROSEN, D. W.; STUCKER, B. Additive manufacturing technologies: 3D printing, rapid prototyping, and direct digital manufacturing. 2. ed. New York: Springer, 2015.

HOLZMANN, P.; SCHWARZ, E. J.; AUDRETSCH, D. B. Understanding the determinants of novel technology adoption among teachers: the case of 3D printing. Journal of Technology Transfer, v. 45, p. 259-275, 2020. Disponível em: https://doi.org/10.1007/s10961-018-9693-1. Acesso em: 30 nov. 2024.

KEFALIS, C.; SKORDOULIS, C.; DRIGAS, A. The role of 3D printing in science, technology, engineering, and mathematics (STEM) education in general and special schools. International Journal of Online & Biomedical Engineering, v. 20, n. 12, 2024.

KHINE, M. S. et al. Technological Pedagogical Content Knowledge (TPACK): a framework for integrating technology in the classroom. Journal of Educational Technology & Society, v. 22, n. 1, 2019. Disponível em: https://one2oneheights.pbworks.com/f/MISHRA_PUNYA.pdf.

MARTÍNEZ-MARTÍNEZ, A.; PONCE, G. R.; ARROYO, F. A. The role of 3D printing in STEM education. Journal of Engineering Education, v. 22, n. 2, p. 145–158, 2021.

NGO, T. D. et al. Additive manufacturing (3D printing): a review of materials, methods, applications and challenges. Composites Part B: Engineering, v. 143, p. 172-196, 2018. DOI: 10.1016/j.compositesb.2018.02.012. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359836817342944. Acesso em: 30 nov. 2024.

OPENAI. ChatGPT (versão 4): assistente de linguagem para ajustes e correções textuais. Disponível em: https://chat.openai.com. Acesso em: 30 nov. 2024.

PRINCE, M. Does active learning work? A review of the research. Journal of Engineering Education, v. 93, n. 3, p. 223–231, 2004.

SINGH, T.; KUMAR, S.; SEHGAL, S. 3D printing of engineering materials: a state of the art review. Materials Today: Proceedings, v. 28, Part 3, p. 1927-1931, 2020. DOI: 10.1016/j.matpr.2020.05.334. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214785320339080. Acesso em: 30 nov. 2024.

SU, H. K. Review of 3D-Printed functionalized devices for chemical and biochemical analysis. Analytica Chimica Acta, v. 1158, p. 338348, 2021. DOI: 10.1016/j.aca.2021.338348. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0003267021001744. Acesso em: 30 nov. 2024.

ULLAH, A. S. et al. Tutorials for integrating 3D printing in engineering curricula. Education Sciences, v. 10, n. 8, p. 194, 2020. Disponível em: https://www.mdpi.com/2227-7102/10/8/194.