ESTUDO E APLICAÇÃO DAS IMPRESSORAS 3D NA ENGENHARIA

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Este projeto de pesquisa visa abordar o processo por completo e de uma maneira mais ampla os potenciais de aplicações dessa nova tecnologia, e explorar o tema de uma maneira abrangente. Conhecer e remover algumas dúvidas para que proporcione um conhecimento mais amplo sobre o assunto.

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- OBJETIVO DA PESQUISA

O objetivo é expor as principais características das impressoras 3D, enfocando suas tecnologias, aplicações e particularidades de modo a adquirir conhecimento sobre suas funcionalidades.

Os objetivos específicos são:

- Investigar e analisar sua importância para o campo da engenharia mecânica, elencando tanto suas vantagens como suas restrições técnicas;

- Demonstrar seus princípios de funcionamento, através de exemplos de produtos e recursos audiovisuais auxiliares;

- Propiciar aos integrantes, aos leitores e aos envolvidos em geral, o conhecimento e a introdução de novas tecnologias de prototipagem;

- Difundir em diversos segmentos, o uso das impressoras 3D como alternativa potencial para substituição das técnicas atuais;

- Conhecer em termos financeiros e industriais, o real alcance em que os equipamentos em questão podem se adequar.

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- JUSTIFICATIVA

É cada vez mais evidente a preocupação de designers, engenheiros e profissionais que vivem de novos projetos, no sentido do desenvolvimento de novos processos e maquinários de prototipagem rápida.

O assunto é de pequena repercussão, principalmente em nosso país, que ainda não figura como destaque no cenário de inovações tecnológicas no mundo. Justamente por esse motivo, um dos grandes desafios em nosso projeto é eliminar essa barreira e trazer a tona, uma das mais recentes e importantes descobertas da Engenharia como um todo.

Outro ponto que vale a pena ser citado é o de que até as fontes bibliográficas são escassas. A grande maioria dos artigos é de cunho comercial, sem finalidade educativa ou ao menos informativa. Como já citado anteriormente, se faz necessária a inserção dessa nova ferramenta, sobretudo em nosso ramo de atuação.

Têm-se a impressão de que o crescimento dessa tecnologia será limitado, já que o elevado custo de implantação, manutenção e treinamento, além da restrição de materiais compatíveis com as impressoras, contribuem com essa teoria. Entretanto, pesquisas apontam que em questão de uma década, essas máquinas terão acessibilidade considerável, para utilização doméstica inclusive.

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- VIABILIDADE

Acerca do tema já abordado, é evidenciada a viabilidade baseada em termos científicos e sociais. Trata-se de uma tecnologia abrangente através de diversas análises. Importante ressaltar que apesar de não ser um tema inédito e não estar baseado em desenvolvimento, nossa equipe realizará uma abordagem ampla, ressaltando as vantagens x desvantagens, exemplificação prática e capacidade de aplicação do tema à rotina industrial. O desenvolvimento do trabalho será dissertativo e com empenho do grupo garantirá o prosseguimento para o próximo período.

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- REVISÃO DA LITERATURA

A impressão 3D atualmente é vista como uma das tecnologias mais promissoras e inovadoras do mundo e que futuramente influenciará drasticamente os mais diversos processos de manufatura e conseqüentemente os diversos mercados em todo o mundo.

O processo de impressão 3D consiste na obtenção de peças acabadas ou semi-acabadas, fabricadas por meio da adição de material de forma automatizada, camada a camada. Este processo somente foi possível graças ao desenvolvimento de impressoras dedicadas para a realização deste tipo de trabalho, são as chamadas impressoras 3D, conhecidas por empregarem um alto nível tecnológico.

Graças as características do processo de fabricação empregado nas impressoras 3D, por meio da adição de material em camadas, foi possível viabilizar alguns recursos que antes pareciam impossíveis de se obter através dos processos de fabricação convencionais, sendo eles: construção de peças de alta complexidade geométrica e em alguns casos obtenção de peças com partes móveis sem mesmo a necessidade de processos de montagem, como por exemplo a chave inglesa demonstrada nas figuras 1 e 2, onde logo após a impressão da mesma, já seria possível regular sua abertura para assim realizar sua função primária de aperto, seja em uma porca ou parafuso sextavado.

[pic 1]

Figura 1 – Chave inglesa obtida pelo processo de impressão 3D

[pic 2]

Figura 2 – Demonstração da funcionalidade da chave inglesa recém-impressa

A American Society for Testing and Materials (ASTM) chama o processo de impressão 3D de manufatura aditiva, já alguns outros órgãos a chamam apenas de prototipagem rápida.

No ínicio de seu lançamento, no final da década de 80, a prototipagem rápida era utilizada simplesmente para a obtenção de protótipos visuais. Com o passar dos anos, o tipo de maquinário e materiais utilizados foram evoluindo o que possibilitou uma expansão do leque de aplicação das impressoras 3D.

Em virtude de toda essa evolução, surgiram outros 3 campos de aplicação bem definidos, sendo eles:

- Prototipagem funcional: Consiste na fabricação de protótipos funcionais, ou seja, por meio da prototipagem rápida são produzidos modelos geometricamente fiéis ao projeto original da peça com materiais plásticos de engenharia, como o ABS por exemplo. Graças aos recursos da prototipagem rápida, é possível imprimir conjuntos inteiros de uma só vez, onde os mesmo ainda são capazes de reproduzir os movimentos reais desses conjuntos, mesmo sem sequer ser necessário um processo de montagem.

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