Desenvolvimento de uma impressora 3D do tipo FFF com sistema multimaterial e multiferramenta
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFTM |
Texto Completo: | http://bdtd.uftm.edu.br/handle/123456789/1239 |
Resumo: | O processo de manufatura aditiva FFF (fabricação por filamento fundido), ou FDM® (modelagem por fusão e deposição), se tornou bastante difundido devido ao baixo custo de insumos e de maquinários provenientes da manufatura chinesa após a queda da patente envolvendo esta tecnologia no ano de 2009. A impressão 3D FFF é uma das poucas técnicas que oferece a capacidade de manufatura aditiva com múltiplos materiais, porém, devido a problemas frequentes nos processos comerciais atuais, a adesão do grande público à esta tecnologia ainda é incipiente. Este trabalho teve como objetivo desenvolver uma impressora 3D capaz de imprimir múltiplos materiais num só processo através de um sistema multiferramentas a fim de endereçar problemas comuns das máquinas do mercado atual. Para isto, foi criada uma Estrutura Analítica de Projeto (EAP) que facilitou a criação do planejamento digital da máquina e a sua construção. Posteriormente, foram feitos alguns processos de validação dos conceitos implementados e um estudo estatístico para comprovar a repetibilidade do sistema de troca de ferramentas criado. Como resultado foram encontradas diferenças máximas de posicionamento entre as ferramentas da ordem de 0,013 milímetros, sendo um valor satisfatório para o processo criado. Os testes de impressão 3D multiferramentas / multimaterial comprovaram que o projeto funcionou de forma categórica, abrindo opções para que, com a mesma metodologia, se possa agregar mais ferramentas ao maquinário, seja de manufatura aditiva ou de outros processos como corte a laser, usinagem, etc. |
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Desenvolvimento de uma impressora 3D do tipo FFF com sistema multimaterial e multiferramentaImpressão 3D.Manufatura aditiva.Multimaterial.Multiferramenta.FFF.FDM.3D print.Additive manufacture.Multi-material.Multi-tool.CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::PROJETOS DE MAQUINASO processo de manufatura aditiva FFF (fabricação por filamento fundido), ou FDM® (modelagem por fusão e deposição), se tornou bastante difundido devido ao baixo custo de insumos e de maquinários provenientes da manufatura chinesa após a queda da patente envolvendo esta tecnologia no ano de 2009. A impressão 3D FFF é uma das poucas técnicas que oferece a capacidade de manufatura aditiva com múltiplos materiais, porém, devido a problemas frequentes nos processos comerciais atuais, a adesão do grande público à esta tecnologia ainda é incipiente. Este trabalho teve como objetivo desenvolver uma impressora 3D capaz de imprimir múltiplos materiais num só processo através de um sistema multiferramentas a fim de endereçar problemas comuns das máquinas do mercado atual. Para isto, foi criada uma Estrutura Analítica de Projeto (EAP) que facilitou a criação do planejamento digital da máquina e a sua construção. Posteriormente, foram feitos alguns processos de validação dos conceitos implementados e um estudo estatístico para comprovar a repetibilidade do sistema de troca de ferramentas criado. Como resultado foram encontradas diferenças máximas de posicionamento entre as ferramentas da ordem de 0,013 milímetros, sendo um valor satisfatório para o processo criado. Os testes de impressão 3D multiferramentas / multimaterial comprovaram que o projeto funcionou de forma categórica, abrindo opções para que, com a mesma metodologia, se possa agregar mais ferramentas ao maquinário, seja de manufatura aditiva ou de outros processos como corte a laser, usinagem, etc.The FFF (or FDM® ) additive manufacturing process has become widespread due to the low cost of machinery and materials from Chinese manufacturing after the patent expired in 2009. FFF 3D printing is one of the few techniques that offers the capability of additive manufacture with multiple materials, however, due to frequent problems in current commercial processes, the adhesion to this technology is still in its beginning. This work aimed to develop a 3D printer capable of printing multiple materials in a single process through a multi-tool system to address common problems on the current market machines. To do that, a Work Breakdown Structure (WBS) was created, which helped the machine’s digital planning and construction. Subsequently, some validation processes were carried out to validate the implemented concepts. In addition, a statistical study was made to evaluate the repeatability of the tool change system created. As a result, maximum positioning offsets between the tools were 0.013 millimeters, which is a suitable value for the created process. The multi-tool / multimaterial 3D printing tests proved that the intended design worked great, opening options so that, with the same methodology, more tools can be added to the machinery, whether additive manufacturing or other processes such as laser cutting, machining, etc.Universidade Federal do Triângulo MineiroInstituto de Ciências Tecnológicas e Exatas - ICTE::Programa de Mestrado Profissional em Inovação TecnológicaBrasilUFTMPrograma de Mestrado Profissional em Inovação TecnológicaSHIMANO, Marcos Massao00281232664http://lattes.cnpq.br/4009855095568169MARQUES, Vinícius Abrão da Silva09123337664http://lattes.cnpq.br/7677311541726478SILVA, Felipe2022-06-27T20:11:25Z2022-02-212022-06-27T20:11:25Z2022-02-21info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://bdtd.uftm.edu.br/handle/123456789/1239porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFTMinstname:Universidade Federal do Triangulo Mineiro (UFTM)instacron:UFTM2022-06-28T02:02:33Zoai:bdtd.uftm.edu.br:123456789/1239Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.uftm.edu.br/PUBhttp://bdtd.uftm.edu.br/oai/requestbdtd@uftm.edu.br||bdtd@uftm.edu.bropendoar:2022-06-28T02:02:33Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFTM - Universidade Federal do Triangulo Mineiro (UFTM)false |
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