Desenvolvimento de processo de prototipagem rápida via modelagem por deposição de formas livres sob temperatura ambiente de materiais alternativos.

• Ano de defesa: 2008
• Autor(a) principal: Lira, Valdemir Martins
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Extrusion; Modeling by deposition; Polímeros (materiais; processamento); Processos de fabricação (engenharia mecânica); Projetos de produtos; Rapid prototyping; Reologia; Solid free form
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3151/tde-02022009-181211/

Nos processos usuais de prototipagem rapida, a transformacao do material para a construcao do prototipo, de maneira geral, e realizada por fusao ou polimerizacao oriunda do aquecimento via laser ou resistencia eletrica. Isso, necessariamente, envolve equipamento especial para o processo de fusao e deposicao do material para a construcao das superficies camada por camada, o controle de temperatura para assegurar a qualidade e o tratamento de gases exalados pela transformacao entre outros. Essa forma de transformacao nos processos de prototipagem rapida tem assim custos relativamente altos do prototipo e do equipamento. Uma alternativa para o processo de transformacao inclui evidentemente outros materiais para construcao do prototipo. Entretanto, no levantamento bibliografico realizado observou-se que nao existem trabalhos que explorem materiais e processos alternativos. Assim varios materiais foram analisados com base nas seguintes propriedades: processamento sob temperatura ambiente, capacidade de aderencia entre as camadas, tempo de consistencia e de cura do material, custo e disponibilidade no mercado nacional. Com base nesse estudo foi selecionado o seguinte material: composito a base de complexo de carboidrato, o qual transforma-se, de estado fisico, sob temperatura ambiente. Inicialmente analisaram-se os aspectos de aderencia e tempo de cura. Posteriormente estudaram-se as caracteristicas dos dispositivos e dos processos Fused Layer Modeling (FLM). Baseado nesse estudo foi fabricado um dispositivo para se extrudar material em forma de filamentos. Em seguida modelou-se o cinematismo da velocidade de deposicao do dispositivo extrusor e assim delinear o projeto de experimentos para se obter, do processo proposto, os aspectos qualitativo (operacao, preparacao, custos, utilizacao dos prototipos, entre outros) e quantitativo (velocidade de deslocamento dos eixos X e Y, alturas entre camadas, rugosidade e forma geometrica). Desse estudo resulta que a proposta demonstra potencial para aplicacao na fabricacao de mostruarios, pecas de brinquedos, utilizacao em cursos de formacao profissional, prototipos para moldagem a temperatura ambiente, moldes para fundicao em areia.