Desenvolvimento de método e dispositivos para corte, vinco e gravação de chapas metálicas através de impressora Inkjet UV e usinagem química

• Processo: 17/17336-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2017
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2018
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Projetos de Máquinas
• Pesquisador responsável: Marcio Hiroyuki Kurogi
• Beneficiário: Marcio Hiroyuki Kurogi
• Empresa: Cipolli Automação e Manutenção Ltda. - ME
• Vinculado ao auxílio: 16/21613-9 - Desenvolvimento de método e dispositivos para corte, vinco e gravação de chapas metálicas através de impressora inkjet UV e usinagem química, AP.PIPE
• Assunto(s): Usinagem química Processos de impressão Estampagem Raios ultravioleta Corrosão Estruturas metálicas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: chemical etching | estampagem química | fotocorrosao | fotoquimica | gravação quimica | impressão UV | photoetching | photofabrication | photomilling | tintas ultra violeta | usinagem quimica | usinagem química, impressão tintas UV

Resumo

A fotocorrosão ou usinagem química de chapas metálicas em espessuras menores que 2mm, é um processo simples com excelentes resultados quanto a precisão de corte e gravação de formas complexas e com baixo custo de investimento. Porém, é um processo lento, composto de várias etapas, que em geral são: 1) desenho; 2) impressão de fotolito; 3) laminação de chapa metálica com filme fotossensível; 4) exposição UV da chapa com o fotolito; 5) revelação da máscara de corrosão; 6) corrosão; 7) decapagem da máscara; e 8) lavagem final. Aos procedimentos de 1 a 5 podemos chamá-la de etapa fotográfica e de 6 a 8, etapa química, com a corrosão propriamente dita. Os pesquisadores do presente projeto têm amplo conhecimento e vivência de mercado nas áreas de usinagens especiais, protótipos e automação industrial, e observaram uma lacuna de mercado, no que diz respeito a usinagens de peças metálicas de pequenos lotes, nos mais diversos segmentos. Atualmente, o estado da arte para esses casos é o corte a laser, maquinário de alta produtividade, que exige mão de obra altamente qualificada e consequentemente com alto custo, o que torna inviável o acesso a pequena e média empresa, por não ter capacidade produtiva que justifique tal investimento. A presente proposta visa estudar a viabilidade técnica e econômica de se simplificar o processo de fotocorrosão em três frentes: a primeira, substituir a etapa fotográfica por uma impressora Inkjet com tinta UV (ultravioleta); a segunda, desenvolver um dispositivo que unifique e automatize a etapa química de corrosão e por fim, propôr um software que facilite este processo. Para tanto, será feito uma pesquisa bibliográfica aprofundada de cada etapa. A proposta para etapa fotográfica é a construção de uma laminadora e uma fotoexpositora de baixo custo, uma vez que não há equipamentos nacionais para este fim, e as importadas tem alto custo devido a impostos e taxas de importação, e otimizar o processo fotográfico utilizando tais equipamentos. Em paralelo está proposto a conversão de uma impressora Inkjet para UV, para simplificação do processo fotográfico, e a viabilidade de sua utilização para o processo de fotocorrosão. Para a etapa química, a proposta é a construção, automação e teste da viabilidade técnica de um dispositivo de ensaio onde envolva os procedimentos 6 a 8 descritos acima em um único equipamento de pequeno porte e baixo custo. O projeto inicial do dispositivo já está desenhado. Há necessidade nesta etapa de otimizar o processo segundo uma solida metodologia que prevê os testes dos seguintes materiais: aço, aço inox, latão, cobre e alumínio; em espessuras de 0,5-1,0-1,5-2,0mm. Estes resultados permitirão a maximização do processo em relação ao dispositivo proposto. Para que haja a integração dessas etapas, propõe-se também a criação de um software de interface amigável, para dar acessibilidade ao operador do equipamento, sem a necessidade de habilidade específicas na interpretação de desenhos técnicos, utilizando-se de recursos como simulações gráficas tridimensionais. Ao final da fase 1, a viabilidade de construção do equipamento unificado de corrosão, permitirá encaixar este método numa enorme lacuna do mercado de pequenas e médias empresas nos mais diferentes segmentos como indústria metalúrgica, jóias, semi-jóias, médico-hospitalar, odontológico, aeronáutico, microeletrônica, brindes promocionais, gráficas e comunicação visual, etc. Além disso, teremos ainda a possibilidade de explorar o mercado dos subprodutos como a laminadora, a fotoexpositora e a impressora UV, bem como seus consumíveis e peças de reposição. (AU)