Fundição

Páginas: 9 (2070 palavras) Publicado: 28 de março de 2011
Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul

Faculdade de Engenharia Departamento de Engenharia Mecânica e Mecatrônica

FUNDIÇÃO
Processos de Prototipagem Rápida

Conceito de Prototipagem Rápida
Em determinada fase do processo de pesquisa e desenvolvimento de um novo produto, há necessidade de prever o comportamento real do projeto. Uma solução tradicional seria a construção deprotótipos ou modelos reduzidos para ensaios em laboratórios, onde instrumentos de medição estrategicamente distribuídos coletariam dados de tensões, deformações, velocidades, forças, etc. Entretanto, a metodologia de construção e ensaio de diversos protótipos costuma consumir mais tempo e recursos do que seria o desejável, não sendo, portanto a solução ideal. O termo Prototipagem Rápida (RP)designa um conjunto de tecnologias que permite a geração de um modelo físico a partir de um modelo geométrico tridimensional feito em computador (CAD). As informações do modelo computacional são utilizadas para gerar o sólido, camada por camada, usando líquido, pó ou lâminas de algum material.

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Objetivos da prototipagem rápida
Existem diversos processos ou métodos de prototipagem rápida,desenvolvidos a partir de técnicas distintas de criação dos protótipos. Cada processo tem características específicas, podendo-se considerar, entretanto, que os objetivos genéricos principais são os seguintes: • • • • • • • Testar intercambialidade; Analisar aspectos construcionais; Analisar montagem de conjuntos; Analisar aspectos de fabricabilidade; Testar colocação de pré-séries no mercado; Reduzirpossibilidade de erros; Reduzir tempo total de projeto.

Análise de custos de um projeto
Abaixo pode ser vista uma análise de todo o ciclo de vida de um projeto genérico. Em vermelho é mostrada a contabilidade dos custos de cada uma das etapas do ciclo. Em Roxo, ao fundo, podemos ver a influência que cada etapa do ciclo tem sobre o custo total do projeto. É fácil notar que as etapas iniciaistêm maior influência nos custos do projeto. A prototipagem rápida auxilia o desenvolvimento do projeto, desde o projeto preliminar, até a fase de produção. Utilizando a prototipagem rápida nestas fases do projeto é possível evitar erros e desperdício.

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Processo de criação dos protótipos
Todos os processos de prototipagem rápida existentes no momento, consistem das seguintes etapas: •Criação de um modelo tridimensional em computador (CAD), correspondente à peça que está sendo projetada, utilizando um dos aplicativos disponíveis. • Tradução do modelo tridimensional para formato .stl (próprio para estereolitografia, contendo as coordenadas x, y e z necessárias para representar superfícies na forma de pequenos polígonos). • Os programas de RP lêem informações provenientes dos arquivos.stl, fatiando o sólido em diversas camadas transversais horizontais. • Construção física do protótipo, reproduzindo as camadas em algum material utilizado como substrato. • Limpeza e acabamento do protótipo.

Principais processos de prototipagem
Os principais sistemas de prototipagem rápida usados na produção de modelos são os seguintes: • Fusão e Deposição de Materiais (FDM) • Laminação deObjetos para Modelos (LOM) • Sinterização a Laser Seletiva (SLS) • Solidificação Guiada por Camada (SGC) • Estereolitografia (STL)

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Fusão e Deposição de Materiais (FDM, Fused Deposition Modelling, Stratasys)
Este processo utiliza filamentos de resina termoplástica aquecida que são extrudados a partir de uma matriz em forma de ponta que se move em um plano X-Y. A matriz de extrusão controladapelo sistema deposita filetes de material muito finos sobre uma plataforma de construção, copiando a geometria da fatia inferior do sólido fornecida pelo arquivo de computador, formando a primeira camada do componente. A plataforma é mantida sob uma temperatura inferior à do material, de forma que a resina termoplástica endurece rapidamente. Após esse endurecimento a plataforma se desloca...
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