Avaliação da tolerância dimensional em peças produzidas por manufatura aditiva em PETG em função da temperatura do bico extrusor

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, Jhonatan de Oliveira
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFU
Texto Completo: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/39338
Resumo: Industry 4.0, also known as the fourth industrial revolution, is based on the transformation that occurs through the digital revolution, characterized by the convergence of innovative technologies, such as Additive Manufacturing (AM). AM has brought a wide range of advantages over conventional manufacturing, enabling the production of low-volume parts at a low cost. Additionally, one of the major advantages is the rapid development of projects and products through enhanced visualization of the final product, as well as the ability to reproduce complex geometries in a single step, involving different materials and processes. However, it is essential to strive for the evolution of quality control methods for printed products, particularly in terms of optimizing dimensional characteristics and ultimately improving the quality of the final product. In light of this, a set of experimental procedures was developed to enhance the understanding of dimensional quality of printed products using Fused Filament Fabrication (FFF) have the greatest influence on dimensional tolerance patterns of the parts when changing the extrusion temperature. Initially, a test specimen was designed and printed at three different temperatures, repeated three times, using a Creality Ender-3® printer. The dimensions were measured using a Mitutoyo caliper. The test specimens did not exhibit significant dimensional variations or relevant surface roughness. Among the six measured parameter values (Height 1, Height 2, Width, Depth, Internal Diameter, External Diameter) within the temperature range established in this research (225°C, 240°C, and 255°C), Width and Depth were the ones that presented the smallest dimensional deviation, the deviations ranging from 0.03% to 0.19% and the one that presented the greatest was the Internal Diameter, with deviations ranging from 1.29 % to 3.42 %.
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Additionally, one of the major advantages is the rapid development of projects and products through enhanced visualization of the final product, as well as the ability to reproduce complex geometries in a single step, involving different materials and processes. However, it is essential to strive for the evolution of quality control methods for printed products, particularly in terms of optimizing dimensional characteristics and ultimately improving the quality of the final product. In light of this, a set of experimental procedures was developed to enhance the understanding of dimensional quality of printed products using Fused Filament Fabrication (FFF) have the greatest influence on dimensional tolerance patterns of the parts when changing the extrusion temperature. Initially, a test specimen was designed and printed at three different temperatures, repeated three times, using a Creality Ender-3® printer. The dimensions were measured using a Mitutoyo caliper. The test specimens did not exhibit significant dimensional variations or relevant surface roughness. Among the six measured parameter values (Height 1, Height 2, Width, Depth, Internal Diameter, External Diameter) within the temperature range established in this research (225°C, 240°C, and 255°C), Width and Depth were the ones that presented the smallest dimensional deviation, the deviations ranging from 0.03% to 0.19% and the one that presented the greatest was the Internal Diameter, with deviations ranging from 1.29 % to 3.42 %.Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação)A Indústria 4.0, também conhecida como a quarta revolução industrial, se baseia na transformação que ocorre da revolução digital, caracterizada pela convergência de tecnologias inovadoras, como por exemplo a Manufatura Aditiva (MA). Essa trouxe uma ampla lista de vantagens sobre a manufatura convencional, o que possibilita a fabricação de peças sendo produzidas em baixa escala com baixo custo. Além disso, uma das maiores vantagens é sua o desenvolvimento rápido de projetos e produtos através de uma visualização facilitada do produto final, além da fácil reprodução de geometrias complexas em uma única etapa, associando diferentes materiais e etapas. No entanto, é fundamental a busca pela evolução dos métodos de controle de qualidade dos produtos impressos, principalmente no que diz respeito à otimização das características dimensionais e, consequentemente, maior qualidade do produto final. Diante disso, foi elaborado um conjunto de procedimentos experimentais com a finalidade de ampliar o entendimento sobre a qualidade dimensional de produtos impressos utilizando da ténica de Fabricação com Filamento Fundido (FFF - Fused Filament Fabrication), buscando verificar quais são os parâmetros que trarão maior influência nos padrões de tolerância dimensional das peças ao mudar a temperatura de extrusão. Inicialmente foi desenvolvido um corpo de prova que foi impressos 3 temperaturas diferentes três vezes em uma impressora Creality Ender-3®. Estas dimensões foram verificadas com um paquímetro da fabricante Mitutoyo. Os corpos de prova não apresentaram grandes variações dimensionais ou de rugosidade superficial relevantes. Dentre os seis valores parâmetros mensurados (Altura 1, Altura 2, Largura, Profunidade, Diâmetro Interno, Diâmetro Externo) dentro dos valores de temperatura estabelecidos nesta pesquisa (225°C, 240°C e 255°C), a Largura e a Profundidade foram as que apresentaram menor desvio dimensional, os desvios variando entre 0,03 % á 0,19 % e a que apresentou o maior foi a do Diâmetro interno, com desvios variando entre 1,29 % á 3,42 %.Universidade Federal de UberlândiaBrasilEngenharia MecatrônicaGuarato, Alexandre Zuquetehttp://lattes.cnpq.br/8624015415156921Fiocchi, Arthur Alveshttp://lattes.cnpq.br/3822377177295931Paiva, Lohanna Ferreirahttp://lattes.cnpq.br/7036607271994201Silva, Jhonatan de Oliveira2023-11-01T17:58:31Z2023-11-01T17:58:31Z2023-06-23info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisapplication/pdfSILVA, Jhonatan de Oliveira. Avaliação da tolerância dimensional em peças produzidas por manufatura aditiva em PETG em função da temperatura do bico extrusor. 2023. 59 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecatrônica) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2023.https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/39338porhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFUinstname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)instacron:UFU2023-11-02T06:16:14Zoai:repositorio.ufu.br:123456789/39338Repositório InstitucionalONGhttp://repositorio.ufu.br/oai/requestdiinf@dirbi.ufu.bropendoar:2023-11-02T06:16:14Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)false
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