Deposição de filamento sobre superfícies de geometria livre

• Autor(a) principal: Castro, Iara Ferreira Lima Brandão de
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/39447
• topic: Manufatura Aditiva; Impressão 3D; Superfícies irregulares; Deposição não-planar

A Fabricação de Filamento Fundido (FFF) é uma das tecnologias de Manufatura Aditiva mais amplamente utilizada, devido à disponibilidade generalizada de equipamentos. A indústria de manufatura aditiva tem procurado o desenvolvimento e adaptação de tecnologias para depositar camadas em superfícies irregulares, permitindo a modificação direta de objetos, abrindo um leque de possibilidades para o consumidor, como personalização, adição de funcionalidades, reparações e criação de objetos com materiais distintos. No entanto, replicar essas pesquisas em equipamentos FFF de 3 eixos é um desafio, principalmente devido a problemas de confiabilidade, repetibilidade e qualidade, exigindo modificações complexas no equipamento ou programação personalizada. Nesse contexto, o estudo realizado visa aplicar conhecimento e inovação na tecnologia FFF em superfícies irregulares, por forma a tornar o processo facilmente replicável para outros usuários, evitando a necessidade de modificações extensas no equipamento ou programação complexa. O objetivo deste trabalho passou por explorar estratégias de deposição inovadoras, como a utilização de camadas não planares em superfícies irregulares utilizando FFF. Esta abordagem permitiu a adição de material por forma a criar novas formas como também personalizar peças existentes. A superfície irregular do substrato foi maquinada e o design CAD foi manipulado para gerar trajetórias em 3D capazes de depositar o modelo com precisão. No processo de desenvolvimento, utilizou-se um equipamento Delta Wasp 4020 e adaptou-se a cabeça extrusora de impressão. Foram desenvolvidas duas soluções diferentes e, por meio de simulação térmica, escolheu-se uma delas para implementação. Foram estudadas e desenvolvidas múltiplas estratégias de deposição, sendo posteriormente analisada a sua aderência através de ensaios de adesão e análise SEM, onde foi observado um aumento de 76% na resistência de aderência com o uso de uma deposição não planar. Além disso, foram desenvolvidos dois casos de estudo por forma a demonstrar a viabilidade e possíveis aplicações destas técnicas.