Feasibility research of additively manufactured mold inserts for replicative optics production via injection molding and precision glass molding

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Ribeiro, Eduardo de Bittencourt
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSC
Texto Completo: https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/243286
Resumo: TCC (graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina, Campus Joinville, Engenharia Naval.
id UFSC_2e408a2483955e9fc72ff3f63971d370
oai_identifier_str oai:repositorio.ufsc.br:123456789/243286
network_acronym_str UFSC
network_name_str Repositório Institucional da UFSC
repository_id_str 2373
spelling Feasibility research of additively manufactured mold inserts for replicative optics production via injection molding and precision glass moldingÓpticaMoldesMoldagem de vidroMoldagem por injeçãoManufatura aditivaOpticsMoldsGlass moldingInjection moldingAdditive manufacturingTCC (graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina, Campus Joinville, Engenharia Naval.Partes ópticas como lentes constituem o elemento básico de qualquer sistema óptico utilizado em dispositivos eletrônicos, médicos, militares e metrológicos, por exemplo. Essas partes podem ser produzidas por processos de moldagem por injeção (IM) e moldagem de precisão de vidro (PGM), usando moldes e insertos para adquirir a forma final do produto. Em geral, moldes são ferramentais complexos que necessitam de múltiplas etapas de usinagem e acabamento, as quais para garantir a funcionalidade óptica devem possuir níveis de qualidade superficial altas. Nesse âmbito, a manufatura aditiva (AM) representa uma solução promissora para a fabricação destes ferramentais em menor tempo e com menos custos em alguns estágios da cadeia de produção. Por isso, o presente trabalho investiga a viabilidade de aplicação de moldes e insertos fabricados por AM para a produção de partes ópticas nos processos de IM e PGM. Utilizando as informações obtidas por periódicos científicos, estudos de caso industriais e pesquisa qualitativa com especialistas, as tecnologias e materiais relacionados a manufatura aditiva foram avaliados por critérios de seleção, determinando a Fusão em Pó como a solução mais adequada até o momento, assim como a classificação das outras. Em seguida, foi realizada a implementação e fabricação de um protótipo físico para testes e comparação de dados experimentais e teóricos sobre qualidade superficial. Assim, concluiu-se em primeira etapa que é possível utilizar manufatura aditiva para produzir moldes e insertos para a produção de peças ópticas.Optical parts such as lenses are the basic element of any optical system used in electronic, medical, military, and metrology devices, for example. These parts can be produced by injection molding (IM) and precision glass molding (PGM) processes, using molds and inserts to achieve the final shape of the product. In general, molds are complex tooling that require multiple machining and finishing steps, which to ensure optical functionality must have high levels of surface quality. In this context, additive manufacturing (AM) represents a promising solution to manufacture these tooling in less time and with less costs in some stages of the production chain. Therefore, this work investigates the feasibility of applying molds and inserts manufactured by AM to produce optical parts in IM and PGM processes. Using the information obtained by scientific papers, industrial case studies and qualitative survey with experts, the technologies and materials related to additive manufacturing were evaluated by selection criteria, determining Powder Fusion as the most suitable solution so far, as well as ranking the others. Next, a physical prototype was implemented and manufactured for testing and comparison of experimental and theoretical data on surface quality. Thus, it was concluded in first instance that it is possible to use additive manufacturing to fabricate molds and inserts for optical parts production.Joinville, SC.Dutra, Gabriel BenedetNaumann, HendrikUniversidade Federal de Santa Catarina.Ribeiro, Eduardo de Bittencourt2022-12-21T00:04:30Z2022-12-21T00:04:30Z2022-12-13info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis100 f.application/pdfapplication/pdfhttps://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/243286Open Access.info:eu-repo/semantics/openAccessengreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSC2022-12-21T00:04:30Zoai:repositorio.ufsc.br:123456789/243286Repositório InstitucionalPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestopendoar:23732022-12-21T00:04:30Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false
dc.title.none.fl_str_mv Feasibility research of additively manufactured mold inserts for replicative optics production via injection molding and precision glass molding
title Feasibility research of additively manufactured mold inserts for replicative optics production via injection molding and precision glass molding
spellingShingle Feasibility research of additively manufactured mold inserts for replicative optics production via injection molding and precision glass molding
Ribeiro, Eduardo de Bittencourt
Óptica
Moldes
Moldagem de vidro
Moldagem por injeção
Manufatura aditiva
Optics
Molds
Glass molding
Injection molding
Additive manufacturing
title_short Feasibility research of additively manufactured mold inserts for replicative optics production via injection molding and precision glass molding
title_full Feasibility research of additively manufactured mold inserts for replicative optics production via injection molding and precision glass molding
title_fullStr Feasibility research of additively manufactured mold inserts for replicative optics production via injection molding and precision glass molding
title_full_unstemmed Feasibility research of additively manufactured mold inserts for replicative optics production via injection molding and precision glass molding
title_sort Feasibility research of additively manufactured mold inserts for replicative optics production via injection molding and precision glass molding
author Ribeiro, Eduardo de Bittencourt
author_facet Ribeiro, Eduardo de Bittencourt
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Dutra, Gabriel Benedet
Naumann, Hendrik
Universidade Federal de Santa Catarina.
dc.contributor.author.fl_str_mv Ribeiro, Eduardo de Bittencourt
dc.subject.por.fl_str_mv Óptica
Moldes
Moldagem de vidro
Moldagem por injeção
Manufatura aditiva
Optics
Molds
Glass molding
Injection molding
Additive manufacturing
topic Óptica
Moldes
Moldagem de vidro
Moldagem por injeção
Manufatura aditiva
Optics
Molds
Glass molding
Injection molding
Additive manufacturing
description TCC (graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina, Campus Joinville, Engenharia Naval.
publishDate 2022
dc.date.none.fl_str_mv 2022-12-21T00:04:30Z
2022-12-21T00:04:30Z
2022-12-13
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/bachelorThesis
format bachelorThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/243286
url https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/243286
dc.language.iso.fl_str_mv eng
language eng
dc.rights.driver.fl_str_mv Open Access.
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Open Access.
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv 100 f.
application/pdf
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Joinville, SC.
publisher.none.fl_str_mv Joinville, SC.
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFSC
instname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
instacron:UFSC
instname_str Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
instacron_str UFSC
institution UFSC
reponame_str Repositório Institucional da UFSC
collection Repositório Institucional da UFSC
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1808651918252179456