Análise da prototipagem rápida por processos de manufatura aditiva e subtrativa utilizando abordagem de decisão multicritério

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Cheiram, Marlon Leandro Henrique
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Manancial - Repositório Digital da UFSM
Texto Completo: http://repositorio.ufsm.br/handle/1/21158
Resumo: This study aims to analyze rapid prototyping by additive manufacturing and subtractive manufacturing for conceptual prototypes, in order to understand, verify and establish which of the processes has the greatest technical and economic viability. For that, the Analytic Hierarchy Process (AHP) multicriteria decision method will be used to rank and quantify the analysis criteria. The alternatives studied will be prototyping by adding material using the process of fusion and deposition modeling (Fused Deposition Modeling - FDM), and by removing material using CNC machining processes (Computer Numeric Control). The FCS evaluation criteria were: Part Quality, Cost and Time and the subcriteria: Pre-Processing Time, Processing and Post-Processing, Dimensional accuracy, Surface finishing, Material cost and General operating costs. With the practical application of additive and subtractive manufacturing in the manufacture of the prototype, the study aims to verify the performance, recognize the specificities, observing advantages and disadvantages. The evaluation criteria were analyzed by specialists who answered a questionnaire via electronic means in which they ranked the degree of importance of each one. The result of this study points to rapid prototyping by subtractive manufacturing as the most appropriate alternative according to the FCS Tempo criteria, while additive manufacturing, the Material Cost and Time factor weighed in a negative way. It is concluded that rapid prototyping has a wide field of coverage in several areas of knowledge such as medicine, aeronautics, industrial, but the choice of manufacture depends on the purpose of the prototype and the importance of the criteria involved.
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The alternatives studied will be prototyping by adding material using the process of fusion and deposition modeling (Fused Deposition Modeling - FDM), and by removing material using CNC machining processes (Computer Numeric Control). The FCS evaluation criteria were: Part Quality, Cost and Time and the subcriteria: Pre-Processing Time, Processing and Post-Processing, Dimensional accuracy, Surface finishing, Material cost and General operating costs. With the practical application of additive and subtractive manufacturing in the manufacture of the prototype, the study aims to verify the performance, recognize the specificities, observing advantages and disadvantages. The evaluation criteria were analyzed by specialists who answered a questionnaire via electronic means in which they ranked the degree of importance of each one. The result of this study points to rapid prototyping by subtractive manufacturing as the most appropriate alternative according to the FCS Tempo criteria, while additive manufacturing, the Material Cost and Time factor weighed in a negative way. It is concluded that rapid prototyping has a wide field of coverage in several areas of knowledge such as medicine, aeronautics, industrial, but the choice of manufacture depends on the purpose of the prototype and the importance of the criteria involved.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESEste estudo tem como objetivo analisar a prototipagem rápida por manufatura aditiva e manufatura subtrativa para protótipos conceituais, visando compreender, verificar e estabelecer qual dos processos apresenta maior viabilidade técnica e econômica. Para tanto, será empregado o método de decisão multicritério Processo de Hierarquia Analítica (Analytic Hierarchy Process – AHP) para ranquear e quantificar os critérios de análise. As alternativas estudadas serão a prototipagem por adição de material, empregando o processo de modelagem por fusão e deposição (Fused Deposition Modeling – FDM) e, por remoção de material utilizando processos de usinagem CNC (Computer Numeric Control). Os critérios de avaliação FCS foram: Qualidade da Peça, Custo e Tempo e, os subcritérios: Tempo de Pré-Processamento, Processamento e Pós-Processamento, Precisão dimensional, Acabamento superficial, Custo de Material e Custos Gerais de Operação. Com a aplicação prática da manufatura aditiva e manufatura subtrativa na fabricação do protótipo, o estudo visa verificar o desempenho, reconhecer as especificidades, observando vantagens e desvantagens. Os critérios de avaliação passaram por análise de especialistas que responderam questionário via eletrônico, no qual classificaram em ranking o grau de importância de cada um. O resultado deste estudo aponta a prototipagem rápida por manufatura subtrativa como a alternativa mais adequada de acordo com os critérios FCS Tempo, enquanto a manufatura aditiva, o fator Custo de Material e Tempo pesaram de forma negativa. Fica concluído que, a prototipagem rápida tem um amplo campo de abrangência em diversas áreas do conhecimento como: na medicina, aeronáutica, industrial, mas, a escolha da manufatura depende do propósito do protótipo e a importância dos critérios envolvidos.Universidade Federal de Santa MariaBrasilEngenharia de ProduçãoUFSMPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de ProduçãoCentro de TecnologiaSiluk, Julio Cezar Mairessehttp://lattes.cnpq.br/8315298509051752Neuenfeldt Júnior, Alvaro LuizXXXXXXXXXXXXXXFurtado, João CarlosXXXXXXXXXXXXXXXXXXXEckhardt, MoacirXXXXXXXXXXXXXXCheiram, Marlon Leandro Henrique2021-06-18T20:00:48Z2021-06-18T20:00:48Z2020-02-20info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/21158porAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSM2021-06-19T06:01:32Zoai:repositorio.ufsm.br:1/21158Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/ONGhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.comopendoar:2021-06-19T06:01:32Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false
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