Otimização topológica de alavanca de freio de estacionamento veicular produzida em PLA PRO1 via manufatura aditiva

• Autor(a) principal: Dorneles, Natan Pereira
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/234134
• topic: Freios; Otimização topológica; Manufatura aditiva; 3D printing FDM; Topology optimization; Additive manufacturing

O presente estudo desenvolveu, por meio da otimização topológica de uma alavanca de freio de estacionamento automotiva, geometrias com diferentes valores de redução de massa em comparação ao componente comercial. O componente comercial é fabricado em aço carbono e os componentes otimizados gerados foram produzidos em PLA PRO1 via processo de manufatura aditiva. A geometria inicial deste componente foi obtida a partir do desenho do modelo comercial pertencente ao veículo Volkswagen Gol G4. A otimização foi realizada no software Fusion360, com objetivo de maximização de rigidez respeitando um limitante de redução de massa. Comparando com o componente metálico original, a redução de massa variou de 38% até 70%. As diferentes geometrias foram impressas via manufatura aditiva FDM com a utilização de PLA PRO1, polímero de engenharia fabricado pela BASF. Para avaliação da resistência dos componentes, foi desenvolvido um dispositivo para fixação da alavanca de freio otimizada em uma bancada de ensaios mecânicos. Seguindo o proposto na NBR 10966-2, a carga vertical máxima de 400 N na manopla foi atingida com coeficientes de segurança entre 4 e 8. A geometria final apresentou redução de massa de 70,08% com coeficiente de segurança de 4,58.