Os processos de manufatura de polímeros têm sido modernizados para acompanhar a crescente demanda industrial por inovações, produtividade e competitividade. Um novo processo, dentro da classe de manufatura aditiva, é a impressão 3D, em que a peça, a partir de um modelo computadorizado é fabricada camada a camada por diferentes técnicas. Este processo possibilita a rápida produção ou prototipagem de peças que não seriam possíveis ou viáveis dentro dos processos convencionais de fabricação, o que abre novas possibilidades dentro das mais diversas áreas. No entanto, a falta de conhecimento na área é uma das grandes barreiras para o aumento em sua utilização. Tendo isto em vista, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito dos diferentes parâmetros de processo utilizados em impressão 3D por FDM (modelagem por deposição do fundido) nas propriedades físicas, estruturais, térmicas e morfológicas do objeto moldado. O polímero utilizado neste estudo foi o poliácido láctico (PLA). Para o desenvolvimento desta pesquisa, o estudo foi dividido em duas etapas. Na primeira, foram avaliados os parâmetros de padrão, orientação e quantidade do preenchimento dos corpos de prova. Na segunda, foram avaliados os seguintes parâmetros de processamento: velocidade, temperatura da matriz, temperatura de mesa e espessura de camada. Paralelamente foram moldados corpos de prova de PLA por injeção. As amostras foram caracterizadas quanto a suas propriedades mecânicas (tração e impacto), físicas (dimensional e gravimétrica), assim como característica estrutural e morfológica através de microscopia óptica e MEV, e propriedades térmicas por DSC quanto ao seu grau de cristalinidade, sendo comparados com padrão de injeção. Resultados deste estudo mostraram que, dentre os parâmetros de processamento de impressão, o aumento da temperatura de impressão ou a velocidade tendem a aumentar a resistência à tração e módulo elástico do material. Também, foi observada forte influência da orientação e do tipo de preenchimento na resistência mecânica do material. / Manufacturing processes are always under constant modernization, enabling then to follow the growing demands from industries on innovations, productivity and competitivity. A recent process, labeled under the additive manufacturing scope, is the 3D printing, in which, from a computer model, the object is modeled in a computer and built layer by layer by the proper printer, utilizing different techniques. This enables quick production and prototyping of objects that would be otherwise unviable by conventional manufacturing processes and opens new possibilities in several areas. However, since these techniques are recent, very few studies have been conducted on the subject. The lack of knowledge in it is one of the greatest barriers to its growth. This work aimed to study the effects of different parameters utilized on FDM 3D printers, on the mechanical, structural, physical, thermal and morphological properties of the created object. The polymer used in this study was polylactide acid (PLA). The research was divided in two steps. First, sample groups with different infill orientation, types and amount were created. In the second step, the sample groups were created utilizing different processing parameters, such as extruder temperature, bed temperature, layer height and extrusion speed. Samples were also molded by the injection process, for comparison between the two processes. The samples were characterized by the following: mechanical properties by impact and tensile tests, dimensions and mass, structure and morphology by optical microscopy and SEM and, finally, the sample groups created using different processing parameters had their crystallinity evaluated by DSC, being compared to injected molded parts. Significant differences were observed regarding the infill parameters and the processing parameters utilized in this studied. Results show that among the processing parameters, using higher temperature or speed leads to higher impact and tensile resistances and higher modulus. Also results show strong impact on the mechanical properties from the infill type, orientation and degree.

Tese de mestrado. Design Industrial. 2006. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto

Tese de mestrado integrado. Engenharia Mecânica (Opção de Automação). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-22T18:51:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 232384.pdf: 2883919 bytes, checksum: c4f453c5ee3432af61013aee9185ebdc (MD5) / Vários processos de produção são utilizados para obtenção de objetos, muitos destes impondo restrições quanto à geometria de construção e à seleção de materiais. Visando diminuir estas restrições, diversas pesquisas vêm sendo desenvolvidas para tornar a produção de objetos mais rápida e eficiente, assim como diminuir o tempo de projeto. Uma saída encontrada nos últimos anos é a utilização de tecnologias de prototipagem rápida para a produção de objetos a partir de um arquivo CAD. Alguns processos de prototipagem rápida permitem a produção de objetos e ferramentas. Entre eles, destaca-se o processo de sinterização seletiva a laser, que produz peças e ferramentas sinterizando materiais em pó. Apesar de ser possível a construção de peças em uma grande variedade de materiais, os equipamentos comerciais ainda não são capazes de fabricar os assim chamados componentes com gradientes funcionais (FGM), ou seja, objetos com variações graduais de composição e microestrutura e por conseqüência de propriedades. O objetivo deste trabalho é a fabricação de um protótipo de um equipamento de sinterização seletiva a laser capaz de produzir peças com gradientes funcionais. O projeto do protótipo foi dividido em projeto informacional e projeto conceitual e projeto preliminar, por se tratar de uma tecnologia com desenvolvimento recente. Foram construídos corpos de prova em poliamida/grafite com gradiente funcional no protótipo desenvolvido para avaliar os princípios de solução encontrados no projeto conceitual. Os resultados mostraram a existência de variação micro-estrutural e de propriedades nos corpos de prova, comprovando a possibilidade de fabricar componentes com gradientes funcionais (FGM) no equipamento desenvolvido. Some processes of production are used for object attainment, many of these imposing restrictions to the geometry of construction and the selection of materials. Aiming at to diminish these restrictions, diverse research comes being developed to transform the object production faster and efficient, as well as, to diminish the project time. An joined exit in recent years is the use of technologies of Rapid Prototyping for the object production from an archive CAD. Some processes of Rapid Prototyping allow to the production of objects and tools. Among them the process of selective sintering is distinguished the laser, that produces parts and tools sintering material in dust. Although to be possible the construction of parts in a great variety of materials, the commercial equipment not yet is capable to manufacture thus the component calls with functional gradients (FGM), that is, objects with gradual variations of composition and microstructure and for consequence of properties. The objective of this work is the manufacture of an archetype of an equipment of selective sintering the laser capable to produce parts with functional gradients. The project of the archetype was divided in informational design and conceptual design and preliminary design, for if dealing with a technology with recent development. Bodies of test in polyamide/graphite with functional gradient in the developed archetype had been constructed to evaluate the found principles of solution in the conceptual project. The results had shown to the existence of micron-structural variation and properties in the test bodies proving the possibility to manufacture components with functional gradients (FGM) in the developed equipment.

Trabalho realizado na empresa BringConcept, orientado pelo Prof. Dr. Casimiro de Andrade / Tese de Mestrado Integrado. Engenharia Metalúrgica e de Materiais. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2013

Tese de mestrado. Design Industrial. 2006. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto, Escola Superior de Artes e Design de Matosinhos

Tese de mestrado. Design Industrial. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2007

Submitted by Diogo Barreiros (diogo.barreiros@ufba.br) on 2017-02-09T18:21:43Z No. of bitstreams: 1 dissertacao.pdf: 4966731 bytes, checksum: b6b3da0a100add5c901a3b87012bfefe (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2017-02-10T12:12:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 dissertacao.pdf: 4966731 bytes, checksum: b6b3da0a100add5c901a3b87012bfefe (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-10T12:12:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao.pdf: 4966731 bytes, checksum: b6b3da0a100add5c901a3b87012bfefe (MD5) / Com a evolução das técnicas de manufatura, novos produtos são lançados no mercado com uma velocidade cada vez maior. Uma das formas de viabilizar a redução do tempo gasto no ciclo de desenvolvimento de produtos é através da junção de etapas do processo, que vão desde o projeto aos testes e fabricação. A prototipagem rápida está inserida neste contexto, pois permite a construção de objetos físicos a partir de modelos CAD (Computer-aided design). Essa técnica de construção assistida por computador oferece uma alternativa rápida e, no todo, mais barata e efetiva para produção de protótipos funcionais, se comparada aos processos convencionais de criação, demorados e custosos. Entretanto, a maioria das soluções disponíveis no mercado são proprietárias, fato que resulta em tecnologias fechadas e em custos ainda elevados. Este trabalho tem como foco o desenvolvimento de um sistema CAM (Computer-aided manufacturing) capaz de atuar em um sistema de prototipagem rápida de baixo custo, visando tornar esta tecnologia acessível a pequenas e médias empresas (PMEs). O sistema CAM desenvolvido será responsável pelo tratamento dos arquivos tridimensionais obtidos a partir do CAD, apresentando soluções para o fatiamento e planejamento das rotas de deposição de material na máquina de prototipagem rápida, bem como por comandar os eixos da máquina por CNC (Controle Numérico Computadorizado).

Submitted by Programa de Pós-Graduação em Odontologia Saúde (mestrodo@ufba.br) on 2017-03-16T12:23:05Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_final_Poliana_Pimentel_10.08.13vv.pdf: 1365077 bytes, checksum: fb2ddd9821ad5312c14054a041273b04 (MD5) / Approved for entry into archive by Delba Rosa (delba@ufba.br) on 2017-05-02T12:22:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação_final_Poliana_Pimentel_10.08.13vv.pdf: 1365077 bytes, checksum: fb2ddd9821ad5312c14054a041273b04 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-02T12:22:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação_final_Poliana_Pimentel_10.08.13vv.pdf: 1365077 bytes, checksum: fb2ddd9821ad5312c14054a041273b04 (MD5) / FAPESB / O objetivo deste estudo foi avaliar a acurácia de reconstruções tridimensionais (3D) de tomografia computadorizada (TC) geradas por diferentes softwares, equipamentos tomográficos e espessura de cortes. Foram utilizadas dez mandíbulas secas humanas, as quais foram submetidas a exame de TC fan beam (TC médica) e cone beam (TC de feixe cônico - TCFC). Os arquivos dos exames salvos no formato DICOM em mídia eletrônica foram processados em diferentes softwares [Onis-Viewer® (DigitalCore, Co. Ltd, Tóquio, Japão); InVesalius® (CTI, Campinas, Brasil); 3D Doctor® (Able Corporation, Massachusetts, EUA); e OsiriX Imaging Software® (Pixmeo SARL, Genebra, Suiça)] para confecção das reconstruções 3D. Foram realizadas medidas lineares verticais e horizontais dos defeitos ósseos, produzidos nas mandíbulas secas, com auxílio de um paquímetro eletrônico digital, e em suas respectivas reconstruções virtuais utilizando as réguas oferecidas pelos softwares. As medidas foram realizadas por dois examinadores, duas vezes, e os dados foram comparados e submetidos à análise estatística. Os resultados mostraram haver diferenças estatisticamente significativas nas distâncias lineares dos defeitos ósseos, entre as mandíbulas secas humanas e suas respectivas reconstruções 3D, tanto geradas por diferentes softwares, quanto pelos diferentes tomógrafos (TCFC e TC médica) e espessuras (0,3mm e 0,4mm). O erro relativo para as imagens obtidas a partir da TCFC variou de 3,10% a 4,82% a depender do software e espessura utilizada, e para aquelas obtidas a partir da TC fan beam variou de 3,40 a 5,92%, a depender do software. Apesar dos resultados, as discrepâncias não foram maiores que 0,6mm em média, e portanto os erros encontrados não devem afetar o planejamento terapêutico nem a confecção de um biomodelo. / The objective of this study was to evaluate the accuracy of 3D reconstructions generated by different softwares, CT scanners and slice thicknesses. We used ten human dry mandibles, which were submitted to fan beam and cone beam CT. The files, saved in DICOM format on electronic media, were processed in different softwares [Onis-Viewer® (DigitalCore, Co. Ltd, Tokyo, Japan); InVesalius® (CTI, Campinas, Brazil); 3D Doctor® (Able Corporation, Massachusetts, USA) and OsiriX Imaging Software® (Pixmeo SARL, Geneva, Switzerland)] for making 3D reconstructions. Vertical and horizontal linear measurements were made on bone defects produced on dry human mandibles with a digital caliper, and on their 3D reconstructions, using the rules provided by the softwares. The measurements were performed by two examiners twice, and data were compared and statistically analyzed. The results showed significant differences in linear distances, between the human dry mandibles and their 3D reconstructions, generated by different softwares, scanners (cone beam and fan beam) and slice thickness (0.3 mm and 0.4 mm). The error relative from the cone beam CT ranged from 3,10% to 4,82% depending on the software used and thickness, and those obtained from the fan beam CT ranged from 3,40 to 5,92%, depending on software. Despite the discrepancies, the results were not greater than 0.6 mm on average, so the errors should not affect the treatment planning or the biomodel manufacturing.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2012 / Made available in DSpace on 2013-06-25T23:16:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 315062.pdf: 5418272 bytes, checksum: 67d04c04fd7c5e1c0527c7e5d6d63f74 (MD5) / A presente dissertação descreve uma análise metodológica de um equipamento de manufatura aditiva, visando a redução da variabilidade do seu processo de fabricação. O equipamento, que tem sido utilizado para a geração de conhecimento de novos materiais e técnicas de fabricação, corresponde a um protótipo funcional desenvolvido para auxiliar na fabricação de corpos de prova poliméricos com variação espacial na sua composição material e estrutural por meio da técnica de sinterização seletiva a Laser. A metodologia utilizada, adaptada dos modelos de referência: ciclo PDCA para melhoria da qualidade e metodologia de análise e melhoria de processos, é apresentada em 3 etapas visando: 1) conhecer o processo de fabricação do equipamento; 2) identificar as causas dos problemas nele apresentados, procurando sua redução ou eliminação; e 3) procurar as causas da variabilidade do processo de fabricação e de seus parâmetros, apresentando propostas para sua redução ou eliminação. O resultado da aplicação da metodologia apresentou evidências de que as causas da variabilidade originam-se na concepção escolhida para o desenvolvimento do equipamento, na sua implementação e nas posteriores modificações realizadas para preencher novos requisitos. As soluções advindas da aplicação da metodologia permitirão definir ações para reduzir a variabilidade no processo de fabricação.<br> / Abstract : This research described the methodological analysis of an additive manufacture equipment aiming to reducing the variability in its manufacture processes. The equipment, which has been used to generate knowledge of new materials and fabrication techniques, is a functional prototype developed to help in the manufacture of polymeric test specimens with spatial variation in its material and structural composition through the Selective Laser Sintering. The methodology applied, adapted of reference models: PDCA cycle for improvement of the quality and the methodology of analysis and improvement of processes, is presented in three stages aiming: 1) know the equipment#s fabrication process; 2) identifity the causes of the problems seeking to reduce and eliminate them; and 3) search causes of the process variability in the manufacturing processes and its parameter, presenting proposals for its reduction. The results of applying the methodology presented evidences that the causes regarding lack of variability originate in the conception chosen to develop the equipment, in its implementation and in its subsequent modifications performed to meet new requirements. The solutions the methodology application will allow to define actions that decrease the variability in the manufacture processes.