Projeto, fabricação e aplicação de uma mesa térmica de elementos resistivos, para impressoras 3D tipo FDM

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Santos, Emerson Costa
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFABC
Texto Completo: http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=122445
Resumo: Orientador: Prof. Dr. Segundo Nilo Mestanza Muñoz
id UFBC_68fc3798be685fff2a44e069c337c440
oai_identifier_str oai:BDTD:122445
network_acronym_str UFBC
network_name_str Repositório Institucional da UFABC
repository_id_str
spelling Projeto, fabricação e aplicação de uma mesa térmica de elementos resistivos, para impressoras 3D tipo FDMMANUFATURA ADITIVAIMPRESSÃO 3-DMESA TÉRMICACONTROLE DE TEMPERATURAIMPRESSORA FDMADDITIVE MANUFACTURING3-D PRINTINGHEAT BEDTEMPERATURE CONTROLFDM PRINTERPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA - UFABCOrientador: Prof. Dr. Segundo Nilo Mestanza MuñozDissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Santo André, 2021.Nos últimos anos, a tecnologia de manufatura aditiva, em especial a FDM, tem se desenvolvido rapidamente. Porém, poucas são as pesquisas relacionadas aos sistemas eletrônicos de controle e sobre os circuitos das mesas de impressão para impressoras FDM de baixo custo. Nas impressoras 3D, o processo é muito susceptível a danos térmicos, que geram consequências nas propriedades mecânicas, ocasionando fraturas, torções ou mesmo a perda total do protótipo. Esses problemas podem ser mitigados por meio de um controle eficiente da temperatura durante o processo de fabricação, além disso, um melhor controle pode reduzir o consumo energético da mesa. Dessa forma, este trabalho se propõe a projetar e aplicar uma mesa térmica fracionada em matriz de elementos resistivos com sistema de controle, permitindo melhor controle da distribuição térmica e da temperatura, a partir de um sistema em malha fechada. A pesquisa reportada neste trabalho divide-se em três etapas: na primeira etapa foram realizados estudos de projeto e fabricação de uma mesa térmica dividida em uma matriz de elementos resistivos, permitindo o controle individual dos elementos. Projetamos e fabricamos três versões dessa mesa de elementos resistivos. Após cada versão da mesa, realizamos as caracterizações: a) caracterização elétrica de cada elemento e b) análise termográfica da matriz de elementos resistivos. Na segunda etapa foi desenvolvido o circuito de controle da mesa térmica de elementos resistivos. Também projetamos e fabricamos três versões e, a cada rodada de projeto/fabricação da mesa, aprimoramos os drives de controle e sensores de temperatura. A terceira etapa corresponde ao processo de integração da mesa térmica de elementos resistivos e o sistema de controle a uma impressora 3D tipo FDM. Finalmente, foram realizadas caracterizações mecânicas e morfológicas em corpos de prova, impressos na mesa térmica de elementos resistivos e na mesa comercial.In recent years, additive manufacturing technology, especially FDM, has developed rapidly. However, there are few researches related to electronic control systems and on the circuits of printing heat beds for low-cost FDM printers. In 3D printers, the process is very susceptible to thermal damage, which has consequences on mechanical properties, causing fractures, torsions or even total loss of the prototype. These problems can be mitigated through efficient temperature control during the manufacturing process, in addition, better control can reduce the screed's energy consumption. Thus, this work proposes to design and apply a fractionated heat bed in a matrix of resistive elements with a control system. Allowing better control of thermal distribution and temperature, from a closed-loop system. The research reported in this work is divided into three stages: In the first stage, design and manufacturing studies of a heat bed divided into a matrix of resistive elements were carried out, allowing individual control of the elements. We design and manufacture three versions of this heat bed with resistive elements. After each version of the heat bed, we performed the characterizations: a) electrical characterization of each element, b) thermographic analysis of the matrix of resistive elements. In the second stage, the control circuit for the heat bed of resistive elements was developed. We also design and manufacture three versions and every round of screed design/manufacture we improve the control drives and temperature sensors. The third stage corresponds to the integration process of the heat bed of resistive elements and the control system to an FDM type 3D printer. Finally, mechanical and morphological characterizations were performed on specimens printed on the heat bed of resistive elements and on the commercial heat bed.Muñoz, Segundo Nilo MestanzaCapovilla, Carlos EduardoSilva, Olavo LuppiTeixeira, Ricardo CotrinSantos, Emerson Costa2021info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf103 f. : il.http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=122445http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=122445&midiaext=79864http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=122445&midiaext=79863Cover: http://biblioteca.ufabc.edu.br/php/capa.php?obra=122445porreponame:Repositório Institucional da UFABCinstname:Universidade Federal do ABC (UFABC)instacron:UFABCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2022-06-15T11:14:32Zoai:BDTD:122445Repositório InstitucionalPUBhttp://www.biblioteca.ufabc.edu.br/oai/oai.phpopendoar:2022-06-15T11:14:32Repositório Institucional da UFABC - Universidade Federal do ABC (UFABC)false
dc.title.none.fl_str_mv Projeto, fabricação e aplicação de uma mesa térmica de elementos resistivos, para impressoras 3D tipo FDM
title Projeto, fabricação e aplicação de uma mesa térmica de elementos resistivos, para impressoras 3D tipo FDM
spellingShingle Projeto, fabricação e aplicação de uma mesa térmica de elementos resistivos, para impressoras 3D tipo FDM
Santos, Emerson Costa
MANUFATURA ADITIVA
IMPRESSÃO 3-D
MESA TÉRMICA
CONTROLE DE TEMPERATURA
IMPRESSORA FDM
ADDITIVE MANUFACTURING
3-D PRINTING
HEAT BED
TEMPERATURE CONTROL
FDM PRINTER
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA - UFABC
title_short Projeto, fabricação e aplicação de uma mesa térmica de elementos resistivos, para impressoras 3D tipo FDM
title_full Projeto, fabricação e aplicação de uma mesa térmica de elementos resistivos, para impressoras 3D tipo FDM
title_fullStr Projeto, fabricação e aplicação de uma mesa térmica de elementos resistivos, para impressoras 3D tipo FDM
title_full_unstemmed Projeto, fabricação e aplicação de uma mesa térmica de elementos resistivos, para impressoras 3D tipo FDM
title_sort Projeto, fabricação e aplicação de uma mesa térmica de elementos resistivos, para impressoras 3D tipo FDM
author Santos, Emerson Costa
author_facet Santos, Emerson Costa
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Muñoz, Segundo Nilo Mestanza
Capovilla, Carlos Eduardo
Silva, Olavo Luppi
Teixeira, Ricardo Cotrin
dc.contributor.author.fl_str_mv Santos, Emerson Costa
dc.subject.por.fl_str_mv MANUFATURA ADITIVA
IMPRESSÃO 3-D
MESA TÉRMICA
CONTROLE DE TEMPERATURA
IMPRESSORA FDM
ADDITIVE MANUFACTURING
3-D PRINTING
HEAT BED
TEMPERATURE CONTROL
FDM PRINTER
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA - UFABC
topic MANUFATURA ADITIVA
IMPRESSÃO 3-D
MESA TÉRMICA
CONTROLE DE TEMPERATURA
IMPRESSORA FDM
ADDITIVE MANUFACTURING
3-D PRINTING
HEAT BED
TEMPERATURE CONTROL
FDM PRINTER
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA - UFABC
description Orientador: Prof. Dr. Segundo Nilo Mestanza Muñoz
publishDate 2021
dc.date.none.fl_str_mv 2021
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=122445
url http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=122445
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=122445&midiaext=79864
http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=122445&midiaext=79863
Cover: http://biblioteca.ufabc.edu.br/php/capa.php?obra=122445
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
103 f. : il.
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFABC
instname:Universidade Federal do ABC (UFABC)
instacron:UFABC
instname_str Universidade Federal do ABC (UFABC)
instacron_str UFABC
institution UFABC
reponame_str Repositório Institucional da UFABC
collection Repositório Institucional da UFABC
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFABC - Universidade Federal do ABC (UFABC)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1813263959212425216

Registros relacionados