Orientador: Rosangela da Silva Leote / Resumo: Esta dissertação resulta da investigação das possibilidades de materialização do espaço construído pelo corpo em movimento e suas representações físicas, por meio de dispositivos tecnológicos emergentes, a partir de investigação acerca das espacialidades do corpo. Identificamos a perspectiva de explorar a hipótese de materialização tridimensional do corpo em movimento com base nos princípios desenvolvidos por Rudolf Laban como a kinesfera, o espaço pessoal que envolve os movimentos de nosso corpo. Partindo desta hipótese, construímos uma narrativa a partir da relação do sujeito com o espaço e desenvolvemos uma interface denominada Kintra, que é capaz de identificar elementos estruturais do corpo em movimento e gerar dados que permitam a construção de modelos arquitetônicos tridimensionais corporificados que possam, posteriormente, vir a ser impressos em 3D. Como metodologia de pesquisa utilizamos um método de abordagem sistêmico, pautado nos estudos da complexidade, em que reconhecemos este processo artístico como um sistema. Para tanto, a base teórica e conceitual dos estudos inclui a Teoria Geral dos Sistemas e estudos da complexidade presentes nas obras de Werner Mende (1982), Humberto Maturana e Francisco Varela (2003), Edgar Morin (2005), Jorge de Albuquerque Vieira (2006); os princípios da linguagem da dança encontrados em Rudolf Von Laban (1929;1978), Valerie Preston-Dunlop (2003), Ciane Fernandes (2006) e Isabel Marques (2010); conceitos e noções relacionadas ao sujei... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This dissertation investigates the possibilities of materialization of the space built by the moving body and its physical representations through emergent technological devices from the research about the spacialities of the body. We identify the perspective of the explorating the hypothesis of the tridimensional materialization of the moving body based on the fundamentals developed by Rudolf Laban (1966) as the concept of kinesphere, the personal space that involves the movements of our body. From this hypothesis, we create a narrative from the relationships between the subject with the space and we develop an interface named Kintra, wich is able to identify the structural elements of the moving body and generates information that makes possible for us to build tridimensional architectural models wich can be later 3D printed. As methodology of research, we will make use of the systemic approach, based on complexity studies, in wich we recognize this artistic process as a system. Therefore, the theoretical basis includes the General Systems Theory and Complexity studies inside the works of Werner Mende (1982), Humberto Maturana and Francisco Varela (2003), Edgar Morin (2005), Jorge de Albuquerque Vieira (2006), the Dance Language funtamentals and principles found in Rudolf Von Laban (1929;1978), Valerie Preston - Dunlop (2003), Ciane Fernandes (2006) and Isabel Marques (2010), the philosophic concepts and notions related to the subject and space of Merleau - Ponty (1992, 199... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Submitted by NICOLAS COELHO SALES null (nicolasposmecanica@gmail.com) on 2017-10-31T15:08:55Z No. of bitstreams: 1 dissertacao repositorio pdf.pdf: 4748422 bytes, checksum: b9837e8ad08555c57f13ba26fb6416c1 (MD5) / Approved for entry into archive by LUIZA DE MENEZES ROMANETTO (luizamenezes@reitoria.unesp.br) on 2017-11-10T19:36:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 sales_nc_me_ilha.pdf: 4748422 bytes, checksum: b9837e8ad08555c57f13ba26fb6416c1 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-10T19:36:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 sales_nc_me_ilha.pdf: 4748422 bytes, checksum: b9837e8ad08555c57f13ba26fb6416c1 (MD5) Previous issue date: 2017-08-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Na medicina atual, uma técnica destaca-se cada vez mais, a biomodelagem. Esta técnica consiste na construção de um biomodelo físico a partir de imagens bidimensionais (de tomografias, ressonâncias, ultrassom), que são tratadas e através de softwares transformadas em um biomodelo virtual que por fim torna-se um biomodelo físico, impresso por uma impressora tridimensional, possibilitando a equipe médica, a percepção de detalhes dificilmente observados apenas através de imagens bidimensionais. Porém o material importado utilizado na biomodelagem é de custo elevado. Neste trabalho o objetivo foi através de uma formulação tida como ideal, publicada no artigo de (Meira), variar as porcentagens de sua composição, o ligante utilizado, o método de mistura, as granulometrias dos pós e adicionar um novo constituinte (sulfato de magnésio), e assim, adquirir um material mais barato e observar qual a influência da composição e granulometria em propriedades fundamentais para a qualidade de um pó para manufatura aditiva, tais como fluidez para distribuição homogênea, alto empacotamento das partículas para maximizar a densidade das peças, espessura da camada maior que as dimensões dos aglomerados e bom acabamento superficial após a camada ser depositada. Posteriormente, foram produzidos corpos de prova com diferentes composições, granulometrias e submetidos a ensaios de compressão e flexão três pontos. Após estes ensaios, médias e desvios padrões foram calculados para cada composição e granulometria. Por fim, a composição que apresentou os melhores resultados foi comparada ao material importado atualmente utilizado. O novo material, com custo de produção por volta de dez vezes menor, atendou às necessidades mecânicas que um biomodelo exige, como por exemplo, resistência mínima ao manuseio. / In modern medicine, a technique that stands out increasingly is biotemplating. This technique involves the construction of a physical biomodel from two-dimensional images (tomography, resonance, ultrasound) which are handled and by software processed in a virtual biomodel which eventually becomes a physical biomodel printed by the 3D printer, allowing the medical team, the perception of details hardly observed through two-dimensional images. However the material used in the imported biotemplating is relatively expensive. In this work the aim was through regarded as optimum formulation published in the article (Meira, 2013) vary the percentages of composition (and adding a new constituent, magnesium sulfate), the binder used, the mixing method and granulometry of powders, and thus acquire a more inexpensive material and understand which influences the composition and granulometry properties essential to the quality of a powder additive manufacturing, such as flowability for homogeneous distribution, higher packing of the particles to maximize the density of manufactured, thickness of the layer higher than the dimensions of the agglomerates and good surface finish after the layer is deposited. Later, produced specimens with different compositions and particle sizes, and subjected them to compression tests and bending three points. After these tests, averages and standard deviations were calculated for each composition and grain size. Finally, the best results were compared to the imported material currently used. The new material, with a cost around ten times lower, meets the mechanical requirements that a biomodel requires, for example, minimum handling strength.

A indústria de pedras preciosas de Soledade/RS e região gera em seus processos de beneficiamento grande quantidade de rejeitos gemológicos, que acabam sendo depositados nos pátios das empresas, podendo causar danos ao meio ambiente. A gema de maior volume de beneficiamento na região é a ágata. Este trabalho propõe uma técnica para efetuar a reutilização de rejeitos oriundos do beneficiamento da ágata e transformá-los em matériaprima para a fabricação de objetos via impressão tridimensional a jato de tinta (3DP). Através da utilização de metodologia adequada para moagem e classificação dos rejeitos, foi possível obter pó com granulometria adequada ao processo. Foram efetuadas duas formulações de matéria-prima, utilizando o método de aglutinação orgânico, com material de ligação misturado ao pó e líquido de deposição reologicamente simples. Foram efetuados testes de bancada para interação entre o pó e o aglutinante, testes em equipamento de prototipagem rápida e confecção de corpos de prova, que mais tarde foram submetidos a medição e ensaios de resistência mecânica à flexão a 4 pontos. Das análises efetuadas, a primeira formulação não foi considerada satisfatória, pois teve grandes deformações durante a construção e manipulação e pós-tratamento. Já a segunda formulação alcançou a mesma resistência mecânica do material disponibilizado pelo fabricante, com coerência nas formas geométricas e desvios dimensionais reduzidos. Com a utilização desta nova matéria-prima, estima-se que o custo final de fabricação das peças seja reduzido em até 70%, viabilizando a utilização do processo por empresas de micro e pequeno porte. / The gem processing industries of Soledade/RS and region generate a large amount of waste which is eventually deposited in the companies’ grounds and may damage the environment. The gem with largest volume of processing in the region is the agate. This work is a review of the reuse of wastes of agate as raw materials for inkjet three-dimensional printing (3DP). Through the use of appropriate methodology for grinding and classification of waste it was possible to obtain powder with a particle size indicated to the process. Two formulations of raw material were made, using the organic binding method with the binder material mixed into the powder and using the deposition simple rheological liquid. Bench tests were performed for powder binder interaction, and equipment was used for produce of test specimens which were later subjected to measurement and testing of mechanical strength. Based on the analysis the first formulation was not considered acceptable as it had large deformations during construction, manipulation and post-treatment. The second formulation reached the same mechanical strength of the manufacturer material with consistency in geometric shapes and dimensional deviation. Using this new raw material the estimated final cost of parts manufacturing is reduced by 70% making the use of the process available to micro and small businesses.

As cirurgias de reconstrução parcial ou total de orelha são um desafio na medicina, exigindo técnicas complexas e qualificadas, sendo as mais utilizadas àquelas que fazem uso de material autógeno (cartilagem da costela do próprio paciente). Trata-se de um processo artesanal em que o cirurgião deve esculpir manualmente a cartilagem para formar o modelo tridimensional da orelha, denominado framework, dessa forma, o resultado final depende, principalmente, da habilidade do cirurgião plástico. Tendo isso em vista, busca-se, neste trabalho, empregar as tecnologias computacionais utilizadas no Design Virtual para auxiliar o planejamento cirúrgico, utilizando digitalização tridimensional e fabricação digital para aprimorar o resultado da técnica de reconstrução auricular. A metodologia proposta sugere a digitalização tridimensional do paciente e, a partir disso, são projetados templates cirúrgicos para auxiliar a modelagem e o posicionamento do framework. A aplicação cirúrgica valida alguns pontos e possibilita o estudo de melhorias em determinados templates, utilizados então em outras duas reconstruções, obtendo-se resultados positivos. Assim, o uso do Design Virtual mostra-se confiável e útil na cirurgia de reconstrução auricular, levando à melhoria no planejamento e, assim, diminuição do tempo cirúrgico, sem riscos ou complicações ao paciente e com melhores resultados anatômicos. / The partial or total reconstruction of ear is a challenge in plastic surgery, requiring complex and skilled techniques. The most successful reconstructions use autogenous material (cartilage from the patient's own rib). It is a handmade process in which the surgeon must manually sculpt the cartilages to form the three-dimensional model of the ear, usually called as framework. Considering this, the final result depends mainly on the plastic surgeon's skill. In this scenario, the aim of this research is employ computer technologies used in Virtual Design to aid surgical planning, using three-dimensional scanning and digital manufacturing to improve the result of ear reconstruction technique. The proposed methodology suggests surgical templates, based on 3D patient scan, designed to assist the modeling and positioning of the framework. The surgical application validates some points and allows the study of improvements in certain templates, then used in other two surgeries, with positive results. Thus, the use of Virtual Design proves to be reliable and useful in ear reconstruction surgery, leading to improved planning and decreasing surgical time, without any risks or complications for the patient and with better anatomical results.

Orientador: João Eduardo Guarnetti dos Santos / Resumo: O ombro por ser uma articulação muito instável está mais vulnerável a lesões. Afim de proteger e imobilizar a articulação o tratamento é seguido com o uso de tipoia. No entanto, a imobilização deixa as articulações sob os efeitos deletérios do desuso, o que pode favorecer o surgimento de lesões secundárias como a capsulite adesiva. O design e a ergonomia são considerados disciplinas científicas capazes de desenvolver e ajustar produtos às necessidades e às capacidades humanas. O objetivo deste estudo foi gerar parâmetros para o design ergonômico de uma tipoia alternativa utilizando as tecnologias de manufatura aditiva, a fim de minimizar os desconfortos termofisiológicos e o índice de capsulite adesiva após imobilização. Nesse contexto, desenvolveu-se com o auxílio do design um modelo de tipoia mais confortável, adequado, funcional e que não favorece o surgimento de complicações após imobilização do ombro. Foi realizada uma coleta de dados com indivíduos adultos, de ambos os gêneros, entre 18 e 85 anos de idade, 71 voluntários, que fizeram uso de tipoia para lesão do ombro. Seguiu com uma investigação ergonômica dos modelos de tipoia disponíveis no mercado, para desenvolver um modelo alternativo com as devidas adequações ergonômicas. O projeto da tipoia foi modelado no software CAD SolidWorks e a impressão foi por FDM (Fusão por Deposição de Material), em uma impressora 3D Creality CR-10, com material PLA (Ácido Polilactico). Para testar a percepção do usuário frente aos mode... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The shoulder because it is a very unstable joint is more vulnerable to injury, in order to protect and immobilize the joint, treatment is followed with the use of a sling. However, immobilization leaves the joints under the harmful effects of disuse, which can favor the appearance of secondary lesions such as adhesive capsulitis. Design and ergonomics are considered scientific disciplines capable of developing and adjusting products to human needs and capacities. The aim of this study was to generate parameters for the ergonomic design of an alternative sling using additive manufacturing technologies, in order to minimize thermophysiological discomfort and the adhesive capsulitis index after immobilization. In this context, a more comfortable, adequate, functional tipoia of model was developed with the aid of design, which does not favor the appearance of complications after shoulder immobilization. A data collection was carried out with adult individuals, both genders, between 18 and 85 years of age, 71 volunteers, who made use of tipoia for shoulder injury. It continued with an ergonomic investigation of the sling models available on the market, to develop an alternative model with the appropriate ergonomic adaptations. The design of the tipoia was modeled in SolidWorks CAD software and the printing was by FDM (Melting by Deposition of Material) in a Creality CR-10 3D printer with PLA material (Polylactic Acid). To test the user's perception of sling models, a semantic diff... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Marizilda dos Santos Menezes / Resumo: A fabricação digital se tornou uma realidade para a produção em diversos setores da indústria nos últimos anos. Com seu uso desenvolvido e consolidado em alguns setores como a medicina, a arquitetura e a robótica, ela ainda é pouco explorada na moda apresentando um grande potencial para construção de superfícies que possam ser vestidas. O uso da fabricação digital implica na concepção tridimensional da superfície vestível o que traz ao Design de Moda desafios a serem superados no que diz respeito ao custo, ao uso dos materiais, à distribuição de produtos e, principalmente, às formas de criação e construção. Sendo assim, esta pesquisa se propõe a investigar o desenvolvimento de superfícies tridimensionais mediante os processos de manufatura aditiva sob a ótica do Design de Superfícies. Analisa-se a viabilidade do uso destes métodos para a construção de superfícies vestíveis e são propostas estratégias para a utilização, de maneira a contribuir com o conhecimento teórico acerca do Design de Superfícies no que tange a tridimensionalidade e ao uso das tecnologias de fabricação digital. Para tal, inicia-se o trabalho com uma revisão bibliográfica sobre o Design de Superfícies, a fabricação de superfícies vestíveis ao longo da história e sobre a manufatura aditiva, em seguida, parte-se para a análise dos projetos realizados por designers envolvendo as superfícies tridimensionais e a fabricação digital, para então proceder com experimentações. Propõe-se a construção por meio de módu... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Digital manufacturing has become a reality for production in various industry sectors in recent years. With its use developed and consolidated in some sectors such as medicine, architecture and robotics, it is still poorly explored in fashion presenting a great potential for construction of wearable surfaces. The use of digital fabrication implies the three-dimensional design of the wearable surface which brings to Fashion Design challenges to be overcome with regard to cost, the use of materials, the distribution of products and especially the forms of creation and construction. Thus, this research aims to investigate the development of three-dimensional surfaces through additive manufacturing processes from the perspective of Surface Design. The feasibility of using these methods for the construction of wearable surfaces is analyzed and strategies for their use are proposed, in order to contribute to the theoretical knowledge about surface design in terms of three-dimensionality and the use of digital manufacturing technologies. To this end, the work begins with a literature review on Surface Design, the manufacture of wearable surfaces throughout history and on digital fabrication, then starts with the analysis of designs carried out by designers involving surfaces. dimensions and digital fabrication, and then proceed with experimentation. Modular construction is proposed as the main strategy for the construction of wearable surfaces through additive manufacturing. / Doutor

INTRODUÇÃO: A educação neurocirúrgica requer muitos anos de treinamento prático e supervisionado. O desenvolvimento de plataformas de simulação cirúrgica é, portanto, essencial para reduzir o risco de erros intraoperatórios potencialmente graves decorrentes da inexperiência. Este estudo considera o treinamento cirúrgico para tratamento de hidrocefalia e cranioestenose. OBJETIVOS: Propor uma nova ferramenta para a educação neurocirúrgica, associando à simulação virtual e realística (realidade mista), para a correção da cranioestenose (tipo escafocefalia) e treinamento neuroendoscópico. MÉTODOS: Os simuladores físicos foram confeccionados com um silicone emborrachado termorretrátil e termossensível. Para validar os modelos de neuroendoscopia e cranioestenose, cirurgiões experientes participaram deste estudo usando vídeos de reconstrução tridimensional desenvolvidos pelo programa 3DS Max. Questionários sobre o papel dos simuladores virtuais e realísticos foram aplicados aos neurocirurgiões em relação à aplicabilidade da simulação de realidade mista para ambos os treinamentos cirúrgicos. O modelo virtual craniano foi criado com a obtenção de imagens no formato DICOM. Esta informação foi então processada usando um algoritmo de computação para gerar um biomodelo tridimensional em resina. O modelo e suas possibilidades de treinamento também foram avaliados qualitativamente por uma equipe de neurocirurgiões. Posteriormente, os especialistas avaliaram a aplicação da ferramenta para residentes em neurocirurgia. RESULTADOS: Os cirurgiões experientes consideraram a simulação mista como uma ferramenta potencial para o treinamento de novos residentes em neurocirurgia. Mais de 94% deles julgaram os simuladores adequados considerando aspectos como peso, posicionamento cirúrgico, dissecção por planos e reconstrução craniana. Em relação à experiência do modelo, cinco neurocirurgiões especialistas e 12 residentes de neurocirurgia participaram da avaliação. Todos consideraram a ferramenta positiva para o treinamento proposto. Os especialistas comentaram sobre quão interessante o modelo pode ser, instigando a compreensão das razões de cada etapa cirúrgica e de como atuar nelas. Os residentes apresentaram melhor clareza na visualização tridimensional, auxiliando indiretamente na compreensão da técnica cirúrgica. Além disso, eles notaram uma notável redução de erros em cada tentativa de montar o modelo. Os residentes consideraram ser um método de ensino cuja avaliação é objetiva e clara. CONCLUSÃO: Uma mistura de simulação física e virtual fornece previamente as habilidades psicomotoras e cognitivas necessárias, que são adquiridas apenas durante a aprendizagem prática cirúrgica. Finalmente, o quebra-cabeça pode ser uma importante ferramenta complementar, permitindo graus variados de imersão e realismo. Forneceu uma noção de realidade física, oferecendo informações dinâmicas simbólicas e geométricas, com rica visualização tridimensional. O uso de simuladores pode potencialmente melhorar e abreviar a curva de aprendizado dos cirurgiões / that requires many years of supervised hands-on training. The development of surgical simulation platforms is therefore essential to reducing the risk of potentially serious intraoperative errors arising from inexperience. This study considers the surgical training for hydrocephalus and craniosysnostosis treatment. OBJECTIVES:To propose a new tool for neurosurgical education, associating virtual and realistic simulation (mixed reality), for craniosynostosis correction (scaphocephaly type) and neuroendoscopic training. In addition, we sought to develop a \"puzzle\" to simulate the scaphocephaly surgical correction using Renier\"s \"H\" technique and to evaluate the learning impact for neurosurgery residents. METHODS: Physical simulators were made with a synthetic thermo-retractile and thermosensible silicone rubber. In order to validate the neuroendoscopy and craniosynostosis models, experienced surgeons participated in this study using tridimensional reconstruction videos developed by 3DS Max program. Questionnaires regarding the role of virtual and realistic simulators were applied to experienced neurosurgeons regarding the applicability of the mixed reality simulation for both surgery training. The puzzle cranial model was created by obtaining images through a multi slice CT scan DICOM format. This information was then processed using a computing algorithm to generate a three-dimensional biomodel in resine. The puzzle and its training possibilities were also evaluated qualitatively by a team of expert neurosurgeons. Subsequently the experts evaluated the application of the tool for residents in neurosurgery and the residents also evaluated the experience. RESULTS: The experienced surgeons considered the mixed reality simulation as a potential tool for training new residents in neurosurgery. More than 94% found the simulators appropriate considering aspects such as weight, surgical positioning, dissection by planes, and cranial reconstruction. Regarding the puzzle experience, five experts neurosurgeons and 12 neurosurgery residents participated in the evaluation. All considered the tool positive for the proposed training. The experts have commented on how interesting the model may be by instigating the understanding of the reasons for each surgical step and how to act in them. Residents presented better clarity in the three-dimensional visualization of the step by step, indirectly aiding in the understanding of the surgical technique. In addition, they noted a notable reduction of errors with each attempt to assemble the puzzle. Residents considered it to be a teaching method that makes assessment objective and clear. CONCLUSION: A mixture of physical and virtual simulation provide the required psychomotor and cognitive skills previously acquired only during practical surgical apprenticeship. Finally, puzzle in cranial shape may be an important complementary tool, allowing varying degrees of immersion and realism. It provided a notion of physical reality, offering symbolic, geometric and dynamic information, with rich tridimensional visualization. The simulators use may safely improve and abbreviate the surgeons learning curve

O trabalho trata do estudo do processo de impressão tridimensional e desenvolvimento de uma impressora para a produção de corpos-de-prova cerâmicos. A técnica de impressão tridimensional pertence ao grupo de prototipagem rápida e consiste na obtenção de um corpo sólido a partir de um modelo digital de três dimensões, através do fatiamento do modelo tridimensional e da impressão seqüencial de suas respectivas fatias. Durante o processo de impressão, deposita-se um ligante sobre camadas sucessivas de pó e em cada camada, o ligante consolida o pó no formato bidimensional da fatia, que por fim soma-se as outras fatias subseqüentes, consolidando assim o formato tridimensional do modelo. Os equipamentos convencionais de impressão 3D utilizam pós a base de gesso e acrílico, onde o ligante, a base de água, fornece a primeira adesão química; posteriormente é infiltrada uma resina para fornecer uma ligação com o pó de acrílico. Na impressão de cerâmica a base de alumina ou zircônia, o desenvolvimento de ligantes tem de ser realizado visando à adesão química e orgânica combinadas antes da sinterização. Neste projeto, uma mini impressora 3D para corpos de prova foi desenvolvida e com ela foram produzidos corpos de geometria simples e seção constante, cujo projeto, custo, manutenção simplificada e econômica possibilita também o emprego de materiais agressivos nos ligantes, com risco de danificação de componentes, a exemplo de ácido fosfórico, porém com baixo custo de recuperação. Foram analisados diversos tipos pelo dimensionamento de seus aglomerados, fluidez e densidade. Obteve-se pó a base de gesso por R$15,00 o kilograma. Corpos de prova foram analisados com relação à resistência mecânica por flexão de três pontos, densidade, porosidade aparente e imagens por microscopia ótica e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Um protótipo de uma mini-impressora foi idealizado, projetado e fabricado, soluções originais e econômicas foram propostas e na sua validação alguns conceitos necessitam de melhorias, ainda assim foram obtidos resultados promissores. Foi desenvolvida uma formulação de pó baseado em gesso que teve o custo de aproximadamente 5% do produto importado. / The work studies the three-dimensional printing process and the development of a 3D printer to produce ceramic specimen. The 3D printing technique belongs to the rapid prototype group and consists in obtaining a solid body from a three-dimensions digital model, through the slicing of the three-dimensional model and the sequential printing of their respective slices. During the printing process, a binder is deposited upon successive powder layers, and in each layer, the binder consolidates the powder into the bi-dimensional shape of the slice, which ultimately adds to the other slices that followed, consolidating the three-dimensional shape model. The conventional 3D printing equipments uses powder based in gypsum and acrylic, where the water-based binder, provides the first chemical bind; subsequently is infiltrated a resin to provide a binding with the acrylic powder. In the ceramic printing based on alumina or zirconia, the development of binders must be accomplished looking for a organic and chemical bind before sintering. In this project, a mini 3D printer for ceramic specimens was developed and built, with it were be produced bodies of simple geometry and constant section, which design, cost and simplified maintenance and cost also enable the use of aggressive materials in binders, with the risk of components damage, such as phosphoric acid, but with low cost to recovery. Were analyzed several types of powders by the sizing of its clusters, fluidity and density. Were obtained gypsum powder for $ 7.00 a kilogram. The specimen were analyzed in relation to the mechanical strength by three-point bending, density, apparent porosity and images by optical microscopy and scanning electron microscopy (SEM). A prototype of a mini 3D printer was designed, engineered and manufactured, unique and economical solutions have been proposed and in its validation some concepts need of improvement, yet promising results were obtained. It was developed a powder formulation based on gypsum that has cost about 5% of the imported product.

Orientador: Ruis Camargo Tokimatsu / Resumo: Na área da ortopedia a busca por novos avanços tecnológicos tem sido muito pouco e as pessoas que necessitam de dispositivos como órteses acabam sofrendo mais devido ao alto custo dos aparelhos ortopédicos. A maioria da população que possui patologias sofre por não ter renda suficiente para adquirir esses dispositivos e acabam agravando essas patologias. Este estudo busca inovar e propor a utilização de novas tecnologias para desenvolver órteses a essa população de baixa renda. Uma tecnologia de custo baixo e que possa ser implementada na rede pública. Através das análises feitas pelos profissionais da área como ortopedistas e terapeutas nas imagens bidimensionais dos exames do paciente consultados, com a utilização de aparelhos com a técnica de Engenharia Reversa será possível digitalizar o membro afetado ou posicioná-los de forma adequada para que seja tirado o molde da órtese personalizada. Esses aparelhos permitem utilizar dados de exames já feitos como Ultrassom, Ressonância Magnética, Tomografia ou Raio X e convertê-los em modelos tridimensionais. O objetivo deste projeto é utilizar essas técnicas de Engenharia Reversa para digitalizar o membro que necessite de auxílio e confeccionar as órteses com a tecnologia de Manufatura Aditiva, uma tecnologia que vem se desenvolvendo rapidamente nesses últimos anos e permitindo fabricar diretamente qualquer peça ou objeto através de um arquivo tridimensional modelado. Nos dias atuais, a Manufatura Aditiva tem sido utilizada em div... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Mestre

O trabalho trata do estudo do processo de impressão tridimensional e desenvolvimento de uma impressora para a produção de corpos-de-prova cerâmicos. A técnica de impressão tridimensional pertence ao grupo de prototipagem rápida e consiste na obtenção de um corpo sólido a partir de um modelo digital de três dimensões, através do fatiamento do modelo tridimensional e da impressão seqüencial de suas respectivas fatias. Durante o processo de impressão, deposita-se um ligante sobre camadas sucessivas de pó e em cada camada, o ligante consolida o pó no formato bidimensional da fatia, que por fim soma-se as outras fatias subseqüentes, consolidando assim o formato tridimensional do modelo. Os equipamentos convencionais de impressão 3D utilizam pós a base de gesso e acrílico, onde o ligante, a base de água, fornece a primeira adesão química; posteriormente é infiltrada uma resina para fornecer uma ligação com o pó de acrílico. Na impressão de cerâmica a base de alumina ou zircônia, o desenvolvimento de ligantes tem de ser realizado visando à adesão química e orgânica combinadas antes da sinterização. Neste projeto, uma mini impressora 3D para corpos de prova foi desenvolvida e com ela foram produzidos corpos de geometria simples e seção constante, cujo projeto, custo, manutenção simplificada e econômica possibilita também o emprego de materiais agressivos nos ligantes, com risco de danificação de componentes, a exemplo de ácido fosfórico, porém com baixo custo de recuperação. Foram analisados diversos tipos pelo dimensionamento de seus aglomerados, fluidez e densidade. Obteve-se pó a base de gesso por R$15,00 o kilograma. Corpos de prova foram analisados com relação à resistência mecânica por flexão de três pontos, densidade, porosidade aparente e imagens por microscopia ótica e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Um protótipo de uma mini-impressora foi idealizado, projetado e fabricado, soluções originais e econômicas foram propostas e na sua validação alguns conceitos necessitam de melhorias, ainda assim foram obtidos resultados promissores. Foi desenvolvida uma formulação de pó baseado em gesso que teve o custo de aproximadamente 5% do produto importado. / The work studies the three-dimensional printing process and the development of a 3D printer to produce ceramic specimen. The 3D printing technique belongs to the rapid prototype group and consists in obtaining a solid body from a three-dimensions digital model, through the slicing of the three-dimensional model and the sequential printing of their respective slices. During the printing process, a binder is deposited upon successive powder layers, and in each layer, the binder consolidates the powder into the bi-dimensional shape of the slice, which ultimately adds to the other slices that followed, consolidating the three-dimensional shape model. The conventional 3D printing equipments uses powder based in gypsum and acrylic, where the water-based binder, provides the first chemical bind; subsequently is infiltrated a resin to provide a binding with the acrylic powder. In the ceramic printing based on alumina or zirconia, the development of binders must be accomplished looking for a organic and chemical bind before sintering. In this project, a mini 3D printer for ceramic specimens was developed and built, with it were be produced bodies of simple geometry and constant section, which design, cost and simplified maintenance and cost also enable the use of aggressive materials in binders, with the risk of components damage, such as phosphoric acid, but with low cost to recovery. Were analyzed several types of powders by the sizing of its clusters, fluidity and density. Were obtained gypsum powder for $ 7.00 a kilogram. The specimen were analyzed in relation to the mechanical strength by three-point bending, density, apparent porosity and images by optical microscopy and scanning electron microscopy (SEM). A prototype of a mini 3D printer was designed, engineered and manufactured, unique and economical solutions have been proposed and in its validation some concepts need of improvement, yet promising results were obtained. It was developed a powder formulation based on gypsum that has cost about 5% of the imported product.