Comparação da Superfície de Peças Manufaturadas em Impressão 3D Através Da Metrologia Óptica (original) (raw)
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As novas técnicas de manufatura aditiva, tais como impressão 3D, permitem criar peças metálicas com formas variadas facilitando a prototipação de diferentes componentes. No entanto, pouco se sabe ainda sobre a microestrutura das peças impressas e sobre suas propriedades mecânicas. Neste trabalho, peças de aço obtidas pelo processo tradicional de fundição e usinagem foram comparadas com peças obtidas por impressão 3D, ambas de mesma composição química. Para isso, utilizou-se microtomografia de raios-x, tecnologia esta que permite fazer análises não destrutivas, e microscopia ótica para caracterização da microestrutura. Ensaios mecânicos como teste de tração e microdureza foram empregados para análise das propriedades mecânicas dos materiais devido ao distinto processo de fabricação. Através destas análises concluiu-se que a peça impressa apresenta maior resistência a tração quando comparada com a fundida, essa diferença é devido ao processo de fabricação diverso, explicado através da formação distinta de microestrutura das peças.
Estudo de Impressão 3D em Materiais Têxteis
Blucher Design Proceedings
O presente artigo tem caráter experimental unindo as áreas de design de produto e design de moda, segmentados em fabricação digital e materiais têxteis, focando, nas subáreas de impressão tridimensional e tecidos em malha. Seguindo metodologia exploratória, o objetivo principal é: Testar diferentes termoplásticos impressos sob diferentes tecidos que perante análise teriam qualidade para desenvolvimento de projetos futuros. No decorrer do texto os resultados são descritos enquanto a base teórica é apresentada. Para isto, apresenta o histórico da prototipagem rápida, seguindo pelo de produtos de moda em conjunto com a impressão 3D e, por fim, os resultados do projeto proposto. Cada etapa da produção final é descrita no documento juntamente com imagens das amostras apresentadas, comparações e sugestões no final do estudo a partir dos resultados encontrados. A resolução consiste em um mostruário final com os resultados positivos e negativos e os dados principais utilizados para o desenvolvimento do projeto. Palavras-chave: Design; Moda; Fabricação Digital. This article has an experimental character to unite the areas of the product design and fashion design, segmented in digital manufacture and textile materials, focusing, respectively, on sub-areas of three-dimensional printing and knitted fabrics. This text presents the historical context of rapid prototyping, following the fashion products with 3D printing and, finally, the projects produced with this manufacturing and fabrics with its production products. It proceeds to the development of tests of different thermoplastics in fabrics, allowing possibilities of joining them with the polymers and solving the problem of the present study. Each stage of the final production is described in the document along with the images of the samples presented, their comparisons and suggestions at the end of the study based on the results found. The resolution consists of final samples with the positive and negative results and their main data for the development of the project.
DESAFIOS - Revista Interdisciplinar da Universidade Federal do Tocantins
A manufatura aditiva alterar as propriedades mecânicas do polímero extrudado, além disso, os parâmetros de impressão 3D influenciam na resistência da peça extrudada. Por isso, este trabalho tem o objetivo de analisar a influência dos parâmetros de impressão 3D nas propriedades mecânicas de corpos de prova produzidos em PLA (Poli Ácido Lático). Foram confeccionados quatro corpos de prova na impressora modelo 3D Cloner DH Plus, variando padrão de preenchimento (hexagonal e linha) e altura de camada (0,1mm e 0,35mm). O ensaio de tração foi realizado a uma velocidade de 5 mm/min. Uma análise estática foi realizada utilizando o SolidWorks Simulation. Os corpos de prova com maior altura de camada foram os que apresentaram maior deformação. A configuração que apresentou menos resistência foi a peça fabricada com padrão hexagonal e menor altura de camada, enquanto que a peça fabricada com padrão em linhas e menor altura de camada teve a maior força aplicada. Isso mostra que a resistência es...
AVALIAÇÃO DE UMA IMPRESSORA 3D BASEADA EM PROJETO DE CÓDIGO ABERTO NA FABRICAÇÃO DE PEÇAS EM PLA
Additive manufacturing, or 3D printing, is currently expanding due to the patent´s expiration of many FDM technologies and to the growth of open source communities widespread on Internet. Unlike commercial models, low cost ones allow more flexibility and adaptations for research, as, many times, allow access to the control protocols. These printers are becoming popular specially for rapid prototyping or small scale manufacturing use. Nevertheless, very little is known about the quality of the parts built with these equipments and about its performance limitations. This research goal was to evaluate an open source 3D printer by its capacity of building Poly-Lactic Acid (PLA) parts. The research was divided in three stages. First were made studies to characterize the PLA filaments using Differential Scanning Calorimetry (DSC), Thermogravimetric Analysis (TGA), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and density measurement. Next, two case studies were conducted to analyze the machine capability of building samples made with different building parameters and materials. The parts produced were evaluated using optical microscopy, mass measurement and bending test. The third stage consisted on the reliability evaluation of the extruder head through a free extrusion study, where the system´s feed stock was monitored. It was observed that the equipment does not have repeatability when building samples with the same parameters, which made the variables analyzed unsignificant for the answers. Finally, the extrusion module study showed that the extrusion head heterogeneous behavior while supplying material for deposition was one of the main causes for part´s quality variation. This action was influenced by thes filament´s slippage over the hobbed pulley of the traction module and effects caused by the lost of the driving command, proportional to the extrusion speed increasing.
Interface Gráfica com o Utilizador para Impressoras 3D
2019
A tecnologia de impressão 3D têm apresentado, nos últimos anos, uma grande evolução. Atualmente a impressão 3D é utilizada para imprimir praticamente tudo, desde braços robóticos inteligentes até habitação acessível para o mundo em vias de desenvolvimento. Neste momento, praticamente todas as impressoras disponíveis no mercado têm uma interface com o utilizador instalada e pronta a usar. No entanto, estas interfaces continuam a ter baixo nível de usabilidade, dificultando a utilização da impressora 3D. Com esta dissertação pretendeu-se construir uma Interface Gráfica com bons índices de usabilidade e com funcionalidades diferenciadoras que possibilitasse, nomeadamente, reduzir o desperdício de tempo e matéria prima em caso de falha parcial da impressão. Para além disso, pretendeu-se construir um servidor de impressão para comunicar com a impressora 3D e para, através de uma Interface de programação de aplicações (Application Programming Interface) (API) comunicar com a Interface Grá...
Análise da qualidade de parafusos e porcas fabricados por Impressão 3D de baixo custo
2019
The Additive Manufacturing industry has seen quite a gain in popularity in the past few years, in particular the FDM technology. The commercialization of low-cost equipment proliferated the technology into new markets where the access to this technology would be unaffordable a few years ago. Within this context, is now quite relevant the study of possible applications of FDM, being in the current work evaluated the quality of 3D printed fasteners in a low-cost equipment. The study was divided into three stages. In the first stage was evaluated the capability of the equipment of printing bolts and screws of different sizes. It was concluded that the more suited size for this study was a M10. Standardized CAD files with the elected size were used to proceed with the following stages. The second stage consisted in a study of the possible build orientation. Three different orientations were studiedvertical, horizontal and at 45º angle with the Z axis. Within the studied orientations, the printer was only able to print functional elements in the vertical, being this orientation the selected one for the following studies. In the final stage of the study a parameter influence analysis in the dimension, mass and mechanical properties of the printed components. The studied parameters were layer thickness, contour speed, number of contours and extrusion temperature. The dimensional analysis of the screws concluded that the only statistically influent parameter was layer thickness, verifying that the smaller value of this parameter had a better dimensional accuracy. In the bolt analysis layer thickness and number of contours were the influent parameters and the condition that had dimensions closer to the target values had a small value of layer thickness and was built with 3 contours. The mass analysis identified two influent parameters for both components, those being the extrusion temperature and layer thickness. In the mechanical analysis a single lap bolted joint test was conducted, in order to analyze the parameters influence. In this study none of the selected parameters was statistically influent, being the layer thickness the parameters that most approach the limit value. A set of tensile tests was conducted in specimens build in the same conditions of the screws. Of that analysis was inferred that none of the studied parameters was influent in the ultimate tensile strength and layer thickness was significant in the Young's modulus value. The study concluded that the equipment was able to produce these components with certain limitations. Those limitations could be overcome trough some modifications of the printer.
Obtenção e Comparação De Texturas Por Processo De Digitalização Tridimensional
Anais do 11º Congresso Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento em Design, 2014
Resumo: Este estudo tem como objetivo utilizar a digitalização tridimensional a laser (por Holografia Conoscópica) e a digitalização por fotogrametria explorando o potencial do software 123D Catch, comparando e distinguindo os resultados. O experimento foi realizado em três etapas: a digitalização tridimensional da superfície, onde foi selecionada a amostra -casca do melão, feito um projeto piloto de experimentação e realizados os processos de digitalização; comparação entre os processos, onde são comparados os processos de digitalização, em relação ao tempo de execução, recursos envolvidos, parâmetros, entre outros aspectos; comparação entre os resultados obtidos na digitalização da superfície, na qual é realizada uma análise macroscópica e de desvio no software Geomagic® Control 2014. Neste sentido, observou-se que o sistema de digitalização a laser (Digimill 3D) é preciso, tem maior resolução, verossímil e de maior custo no processo, porém são resultados esperados. Contudo, a digitalização com fotogrametria (123D Catch) pode Blucher Design Proceedings Novembro de 2014, Número 4, Volume 1 www.proceedings.blucher.com.br/evento/11ped ser suficiente, dependendo da qualidade necessária no projeto desenvolvido.