Cálculo de regiões de estruturas de suporte para manufatura aditiva com uso de imagens

• Autor(a) principal: Saikawa, Anderson Tadayuki
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/27929
• topic: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::SISTEMAS DE COMPUTACAO; Manufatura Aditiva; Impressão tridimensional; Processos de fabricação; Imagem tridimensional; Sistemas imageadores; Additive manufacturing; Three-dimensional printing; Manufacturing processes; Three-dimensional imaging; Imaging systems; Ciência da Computação

Uma das principais etapas do planejamento do processo da manufatura aditiva é a computação de estruturas de suporte. As abordagens para realizar esta etapa comumente usam informações de malhas de triângulos do modelo 3D ou informações de polígonos obtidos após o fatiamento do modelo. As abordagem baseadas em polígonos realizam operações como dilatação e subtração de polígonos considerando ângulos de autossuporte, formados entre fatias adjacentes, que direcionam a necessidade de suporte em uma região. Estas mesmas operações possuem implementações muito simples e robustas quando os dados manipulados são representados como imagens ao invés de polígonos. No entanto, devido à necessidade de discretização dos dados poligonais para imagens, pode haver imprecisões nos cálculos de ângulos para defnir a necessidade de suporte. Um estudo é apresentado mostrando que o aumento da resolução das imagens é capaz de corrigir essas imprecisões, porém, resoluções muito altas podem ser necessárias e tornar impraticável o uso de imagens, por limitações de memória ou capacidade de processamento. A solução proposta integra a informação sobre os ângulos na malha triangular de um modelo com a conversão dos polígonos das fatias em imagens. Desta forma, é possível resolver problemas relacionados com ângulos e determinar de forma precisa as regiões onde devem ser geradas estruturas de suporte. Nos resultados experimentais, a saída do algoritmo proposto é comparada com a saída esperada para alguns modelos, mostrando que os suportes são computados corretamente. Também, são analisadas algumas melhorias no suporte, como a geração de estruturas em forma de colunas, que podem ser facilmente obtidas ao realizar operações sobre imagens.