A especialidade de Prótese Buco-Maxilo-Facial é responsável por reconstruções complexas da face e do crânio. Entretanto, com a utilização de impressões convencionais, é difícil se alcançar uma adequada adaptação clínica para a reabilitação do paciente. Assim, algumas vêzes, faz-se necessária a obtenção de modelos tridimensionais (3D) que reproduzam a realidade clínica. O objetivo deste estudo é comparar os protótipos obtidos com diferentes protocolos de aquisição de imagem provenientes de distintos aparelhos de tomografia computadorizada com relação à rugosidade superficial, área reconstruída e dose de exposição gerada, procurando estabelecer o mais adequado para a confecção de protótipos de crânio. Para isso, nove protótipos de um fragmento craniofacial seco foram confeccionados. A comparação entre os protótipos quanto à lisura superficial e à área reconstruída foi realizada por meio da Análise de Variância (ANOVA). Nos casos em que a avaliação indicou diferença significativa, foi aplicado como complemento o Teste de Comparações Múltiplas de Tukey. O nível de significância adotado foi de 5%. Em relação à análise de rugosidade as diferenças encontradas não demonstraram correlação com a área reconstruída. Já em relação aos diferentes protocolos, diferenças significativas foram observadas nos protótipos com respeito à área reconstruída e dose de radiação gerada. Pode-se concluir, frente aos resultados encontrados, que as imagens geradas pelos tomógrafos de feixe cônico e feixe em leque, utilizando os protocolos com as resoluções máximas estudadas, estão indicadas para a confecção de protótipos. Contudo, o que deve nortear a seleção do melhor protocolo tomográfico deve ser o propósito da indicação clínica correlacionado com o princípio ALARA (As Low As Reasonably Achievable). / Oral-maxillo-facial prosthodontics is the study of complex face and skull reconstructions. In view of the insufficient degree of adjustment of conventional impression to enable proper clinical rehabilitation, among other reasons, practitioners increasingly resort to 3D models that accurately reproduce the clinical reality. The aim of this study is to determine the optimal selection of imaging device and protocol for use in skull prototyping. The surface roughness and reconstructed area of nine prototypes obtained from a dried craniofacial specimen using different image acquisition protocols and CT devices were measured, in addition to measurements of the radiation dose potentially received by the patient. ANOVA of the surface roughness, reconstructed area and radiation dose data enabled statistical comparisons among the prototypes. Where significant differences were found, Tukey’s multiple-comparison test was conducted, using a significance level of 5%. No correlation was found between surface roughness and reconstructed area. However, significant differences in reconstructed area and radiation dose were found among the different protocols. These results support the use of images generated by CBCT or fan beam CT for the construction of prototypes, using the protocols with the highest resolution. Nevertheless, the selection of the most appropriate TC protocol should be based on the particular clinical indication along with the ALARA (as low as reasonably achievable) principle.

Orientador: Maria Gabriela Caffarena Celani / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-13T07:37:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pupo_RegianeTrevisan_D.pdf: 11986942 bytes, checksum: d4999d7940395b8afa773c6785cbb393 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Nos últimos dez anos as novas tecnologias digitais e os processos de produção pós-industriais têm se firmado como grandes aliados do processo de projeto arquitetônico, da fabricação de componentes e da construção do espaço construído. Esta pesquisa analisa as inovações recentes na área de informática aplicada à arquitetura, tendo em vista sua incorporação no processo de projeto e na formação do arquiteto. Em especial, discute a importância da inserção de prototipagem e fabricação digitais no currículo de arquitetura, de maneira integrada às disciplinas de projeto e demais matérias da grade curricular. O trabalho teve início com um levantamento de teses desenvolvidas nos últimos anos na área de informática aplicada à arquitetura, na qual se constatou uma grande diferença de foco entre os trabalhos desenvolvidos no Brasil e no exterior. A partir dessa constatação, foram desenvolvidos experimentos pedagógicos no curso de Arquitetura e Urbanismo da FEC, na UNICAMP, com o objetivo de introduzir conceitos sobre as tecnologias de prototipagem e fabricação digitais e seu uso no processo de projeto. A partir dos resultados obtidos, foi desenvolvi da uma proposta de inserção dessas novas tecnologias no curso analisado em particular, e nos demais cursos de arquitetura brasileiros em geral, de maneira integrada às demais disciplinas do currículo. Espera-se que os resultados obtidos nesta pesquisa contribuam para a inserção dessas tecnologias na formação do arquiteto no Brasil, e conseqüentemente para uma evolução da arquitetura brasileira, com a incorporação dos novos métodos de produção pós-industriais. / Abstract: During the past 10 years the new digital technologies and the post-industrial production have been incorporated to the design process, to the production of building parts, and to the construction of buildings. The present research analyzes the recent innovations in the area of technologies applied to architecture, aiming at its incorporation into the design process as well as in architectural education. It discusses the importance of the insertion of digital prototyping and fabrication in the architecture curriculum, in such a way that it promotes the integration between the design studio and the other subjects in the curriculum. The work began with a survey of recent theses and dissertations about technology applied to architecture. The survey showed that there is still a great difference between the works developed in Brazil and abroad. Next, some pedagogical experiments were developed at FEC, aiming at the introduction of digital prototyping and fabrication in the design process. A proposal of insertion of these new technologies in architecture courses was then developed. The results obtained in this research are expected to contribute to the insertion of these technologies in the architectural education in Brazil, hopefully leading to an evolution of brazilian architecture with the use of new post industrial production methods. / Doutorado / Arquitetura e Construção / Doutor em Engenharia Civil

Orientador: João Maurício Rosário / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-25T04:55:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pereira_FredericoDavidAlencardeSena_M.pdf: 1795891 bytes, checksum: 6d71f97e15d197dbfec6d1fa26bde72a (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O processo mais difundido de Manufatura Aditiva baseia-se no princípio da deposição de termoplástico fundido e extrudado por um bico. Grande parte dos equipamentos comerciais de Manufatura Aditiva é de projeto fechado e isso dificulta sua aplicação em pesquisas, sobretudo na área de biofabricação, no entanto, outra linha de equipamentos vem surgindo com iniciativa de projetos de código aberto que permitem livremente a sua modificação para aplicações específicas. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um cabeçote para Manufatura Aditiva baseado na extrusão de filamento fundido, que permite o uso de diversos polímeros termoplásticos na máquina de código aberto Fab@CTI. A metodologia do desenvolvimento constituiu de melhorias sucessivas de projetos. A concepção preliminar do cabeçote se deu por meio dos requisitos de usuário e de projeto e outras duas versões foram criadas como conseqüência das melhorias implementadas. Foi dado foco maior na região aquecida a fim de possibilitar o uso do maior número de polímeros possível. O cabeçote desenvolvido permite extrudar materiais termoplásticos com diferentes pontos de fusão e diferentes diâmetros de filamento (1,8 mm à 3,0 mm). Para pesquisa na fabricação de scaffolds, o cabeçote mostrou-se funcional para os polímeros policaprolactona, poli(ácido) lático e polihidroxibutirato, os quais foram estruturados tridimensionalmente com poros a partir de 250 µm e camada mínima de 0,3 mm. A extrusão do acrilonitrila butadieno estireno se mostrou desafiadora e exige maiores investigações embora tenha-se impresso algumas geometrias. Conclui-se que o cabeçote desenvolvido neste trabalho se mostrou funcional, permitindo o processamento de polímeros termoplásticos e estruturar geometrias tridimensionais / Abstract: The most widespread Additive Manufacturing process is based on the principle of deposition of thermoplastic extruded through a nozzle. Much of the commercial Additive Manufacturing equipment are closed project and this complicates its application in research, especially in the field of biomanufacturing, however, a line of equipment with open source projects, allows the free modification for a specific applications. This work shows the development of an Additive Manufacture toolhead based on the fused deposition thermoplastic, which allows the use of various thermoplastics polymers in the open source platform Fab@CTI machine. The development methodology consisted of successive improvements projects. The preliminary design of the toolhead was through the user and design requirements. Two others versions were created as a result of the improvements implemented. Greater focus has been given in the heated region to enable the use of the largest number of polymers as possible. The toolhead developed is able to extrude thermoplastic materials with different melting points and different filament diameters (1.8 mm to 3.0 mm). For the research in scaffolds, the toolhead proved functional for polycaprolactone polymers and polyhydroxybutyrate polylactic acid, which were three dimensionally structured with pore size of 250 micrometers and a minimum of 0,3 mm layer. The extrusion of acrylonitrile butadiene styrene was challenging and requires further investigation although some geometries were printed. It was concluded that the head developed in this study proved to be viable and successfully met its proposal, to process thermoplastic polymers with three-dimensional geometries. Although it was originally developed for the Fab@CTI platform, the system is possible to be adapted to other machines / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Master of Architecture / Department of Architecture / Matthew Knox / The purpose of this study is to examine how the industrial process of rapid prototyping might reshape practice and making in architecture. Rapid prototyping is defined as an accelerated, adaptive evolution of a system or its components in some form using computer-aided drafting and manufacturing. Historically, all architecture was the intelligence of a single maker—the master builder. Specialization has caused architecture to fragment with architects serving only as designers. This report explores the ability of computer-aided drafting and manufacturing technologies to streamline the design procedure, which potentially increases the architect’s input into the process of building. Effectually, the architect narrows the distance between the design and the built—returning the architect to the role of master builder. An actual design exercise will examine the connection of architectural practice to making. To apply this research a habitable space was constructed through the incorporation of rapid prototyping.

Theoretical part of the thesis is devoted to the relationship of open source licensing to innovation, rapid prototyping and technologies used for 3D printing. There is also a comparison of selected RepRap printers. The main objective is to explore the possibilities and limitations of RepRap 3D printers while also analyzing their use in the Czech market. The aim of the application part is to test selected RepRap printer and explore the possibilities of 3D printing on these devices. In the last part of the thesis research has been conducted on the use of 3D printers. It's objective is to answer the main research question - who and for what purpose uses and aquires 3D printers

Orientador: Glaucia Maria Bovi Ambrosano / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-08-08T02:02:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Guedes_FabioRibeiro_D.pdf: 610319 bytes, checksum: 9bcc253688efef523d092d4350e7889f (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Esta pesquisa teve o objetivo de avaliar a influência dos fatores de obtenção das imagens de tomografia computadorizada na acurácia de modelos produzidos por meio de prototipagem rápida, verificando o grau de distorção dos protótipos produzidos a partir de imagens de tomografia computadorizada. Para isto foram selecionados 10 ramos mandibulares humanos macerados, os quais foram submetidos a exames de tomografia computadorizada. Para a obtenção das imagens dos cortes axiais, diferentes seqüências de escaneamento foram obtidas, variando o diâmetro do FOV (Field of View) em 200 mm, 250 mm e 300 mm; a espessura de corte em 0,5 mm; 1,0 mm e 1,5 mm; e o algoritmo de imagem, sendo selecionado o algoritmo para tecido ósseo, cerebral e base de crânio e órbita. Todas as seqüências de imagens obtidas foram gravadas na linguagem DICOM em CD-ROM e enviadas ao Centro de Pesquisas Renato Archer (CenPRA) para confecção dos modelos. Foi realizada a segmentação das imagens de cada um dos fatores, efetuando as reconstruções tridimensionais (3D) dos ramos de mandíbula, ajuste dos fatores da imagem e conversão para o formato STL. Os arquivos em STL foram enviados aos equipamentos para produção dos protótipos por dois processos: a Sinterização Seletiva a Laser (SLS) e a Impressão Tridimensional (3DP). Após a confecção dos modelos, foram realizadas mensurações em oito regiões de todos os modelos, e as mesmas medidas foram realizadas nos segmentos ósseos que deram origem aos modelos obtendo-se os valores reais. Os valores obtidos para cada uma das regiões dos modelos foram comparados estatisticamente com os valores reais; sendo calculado o percentual de erro dos modelos produzidos com cada um dos fatores estudados e comparado-os entre si, utilizando a Análise de Variância além da acurácia das técnicas de prototipagem 3DP e SLS. Foi verificado que em sete das oito regiões selecionadas, os valores diferiram estatisticamente (p<0,05) do valor real para todos os fatores de imagem. Observou-se que para os protótipos produzidos com a espessura de corte de 0,5 mm; 1,0 mm e 1,5 mm o percentual de erro foi de 8,97%, 10,70% e 11,49% respectivamente havendo diferença estatística entre o grupo 0,5 mm e os demais. Para os modelos obtidos com o diâmetro do FOV de 200 mm, 250 mm e 300 mm, o percentual de erro foi de 8,97%, 10,63% e 11,02% respectivamente havendo diferença estatística entre o grupo 200 mm e os demais, porém para os modelos produzidos a partir dos diferentes tipos de algoritmos de imagem, o percentual de erro obtido foi de 8,97% para tecido ósseo, 9,76% para tecido cerebral e 9,85% para base de crânio e órbita, não havendo diferença estatística entre eles (p>0,05). Foi observado ainda que os protótipos produzidos por 3DP e SLS apresentaram diferenças médias quando comparados com o real de 1,58 mm e 1,19 mm, respectivamente. Com base nos resultados obtidos, pode-se concluir que para a obtenção de protótipos com dimensões mais próximas do real deve-se utilizar uma menor espessura de corte e um menor diâmetro do FOV, enquanto que o algoritmo das imagens não influencia na acurácia dos protótipos, devendo-se os mesmos serem produzidos pelo método de sinterização seletiva a laser / Abstract: The aim of this study was to evaluate the influence of the factors of attainment of the computerized tomography images in the accuracy of models produced by means of rapid prototyping, verifying the distortion degree of the prototypes produced from images of tomography computerized. Ten dry human mandibles branches had been selected, which had been submitted to the computerized tomography scan. For the attainment of the axial images, different sequences of scanning had been gotten, varying the diameter of the FOV (Field of View) in 200 mm, 250 mm and 300 mm; the slice thickness in 0,5 mm; 1,0 mm and 1,5 mm; e the algorithm of image, being selected bone, cerebral the algorithm for base of skull and orbit. All the sequences of gotten images had been recorded in DICOM language in a CD-ROM and sent to the Renato Archer Research Center (CenPRA) for production of the models. The segmentation of the images of each one of the studied factors was carried through, and the three-dimensional reconstructions (3D) of the jaw branches, adjustment of the factors of the image and conversion to the STL format were made. The files in STL format had been sent to the equipment for production of the prototypes by two processes: the Selective Laser Sintering (SLS) and the Threedimensional Printer (3DP). After the confection of the models, eight regions had been measured of all models produced, and the same measures had been carried through in the bone segments that had given to origin to the models getting the real values. The values gotten for each one of the regions of the models had been compared statistically with the real values; being calculated the percentage of error of the models with each one of the studied factors and compared among themselves, using the Analysis of Variance beyond the accuracy of the 3DP and SLS techniques. It was verified that in seven of the eight selected regions, the values had differed statistically (p<0,05) from the real value for all the image factors. It was observed that for the models produced with the slice thickness of 0,5 mm; 1,0 mm and 1,5 mm the percentage of error were of 8,97%, 10.70% and 11.49% respectively showing statistical differences between group 0,5 mm and other. For the models produced with the diameter of FOV of 200 mm, 250 mm and 300 mm, the percentage of error was of 8,97%, 10.63% and 11.02% respectively showing statistical differences between group 200 mm and other, however for the models produced from the different types of image algorithm, the percentage of gotten error was of 8,97% for bone, 9.76% for cerebral and 9.85% for skull base and orbit, not showing statistical differences between them (p>0,05). It was still observed that the models produced by 3DP and SLS had presented an average differences comparing to the real values of 1,58 mm and 1,19 mm, respectively. Based on the gotten results, can be concluded that for the attainment of prototypes with dimensions next to the real, it must be used a lesser slice thickness and a lesser diameter of the FOV, whereas the algorithm of the images does not influence in the accuracy of the prototypes, and to be produced by the selective laser sintering method / Doutorado / Radiologia Odontologica / Doutor em Radiologia Odontológica

Orientador: João Maurício Rosário. / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-27T06:48:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rodrigues_Josmar_M.pdf: 2985310 bytes, checksum: dfdfb3359ebfdcf77cdd5650b041aa80 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Projetos biomecânicos necessitam de grande precisão, pois são utilizados em grande parte dos casos para pessoas com discapacidade física. Para este fim, nesse trabalho foi desenvolvido um estudo comparativo de três processos de Prototipagem Rápida: Sinterização a Laser Seletiva (SLS), Laser de Estado Sólido (SLA) e Modelagem por Deposição de Material Fundido (FDM) para desenvolver dispositivos para auxilio de pessoas com discapacidade de membros inferiores e concluiu-se que Sinterização a Laser Seletiva (SLS), é o processo que permitiu compreender, e realizar a definição de qual processo é o mais viável na implementação de um protótipo, considerando características de materiais, velocidade de prototipagem e custos envolvidos. Finalmente, esse trabalho buscou através de dois estudos de casos definir as dificuldades da biomecânica na produção de protótipos confiáveis e palpáveis. Foi apresentado um modelo prático e outro metódico para melhor atender o desempenho da prototipagem, baseando-se nas características e análise dos produtos a serem produzidos e seu custo / Abstract: Biomechanical Designs requiring great precision because they are used in most cases for people with physical disabilities. To this end, this work was carried out a comparative study of three Rapid Prototyping processes: Sintering Laser Selective (SLS), Solid State Laser (SLA) and Modeling Deposition of Molten Material (FDM) to develop devices to aid people with lower extremity disabilities and found that selective laser sintering (SLS) process is allowed to understand and perform the determination of which method is the most feasible to implement a prototype, considering characteristics of material, speed prototyping and costs involved. Finally, this study sought through two case studies to define the difficulties of biomechanics in the production of reliable and tangible prototypes. A practical model was presented and other methodical to better serve the performance of the prototype, based on the characteristics and analysis of products to be produced and its cost / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

The main aim of this thesis is to make a design of a vacuum casting chamber. The first part of this thesis is based on a research of the vacuum casting chamber which is available on the market, subsequently a thorough analysis of the casting process and key construction elements of the device is made. Most of the thesis focuses on making of a new construction design of the new device. At the end of the thesis economic evaluation and risk analysis is carried out.

This thesis will address the design and production of the ATC Kolín comapny's logo. Thesis will be supported by the use of CAD/CAM programs. The choice of materials, components and tools will also be specified. Milling strategy will be designed with the PowerMill program. Two different methods of production will be compared. First one is the conventional machining on the FV 25 CNC vertical knee milling plant with the Heidenhain iTNC 530 controlling system. Where as the second one is the additive rapid prototypong technology with the usage of Fused Deposition Modeling method. The thesis is finished by the technical-economic evaluation with analysis and comparison of production alternatives.

The thesis is focused on structural design of machine prototype for 3D print. Used technology is stereolithography. Machine design must be easy to built and low cost. First part of thesis is especially focused on FDM printers, because the design of my printer is more similar to them. Based on systems analysis are defined all parts of printer. Next part of thesis describes SLA technology from which proceed another requirements for machine. Second part contains final structural design of machine including necessary calculations and simulations. Another parts of thesis are focused on control system of printer including software, risk analysis and technical drawings of selected machine parts.