Célula de manufatura aditiva robotizada para fabricação de peças de grande porte

Resumo

O desenvolvimento da manufatura aditiva (MA) nas três últimas décadas possibilitou hoje grande liberdade de criação de geometrias complexas e no uso de material na confecção de produtos. A MA, chamada também de impressão 3D, proporcionou soluções de fabricação flexíveis, econômicas e personalizadas, porém com limitações na velocidade de fabricação e nas dimensões dos produtos fabricados. O objetivo desse projeto de pesquisa é desenvolver uma célula de manufatura para impressão 3D, utilizando a técnica FPM (Fused Pellet Modeling) para fabricação de produtos de grande porte. O projeto prevê o uso de um braço robótico articulado, que permitirá a fabricação de peças com até 1 m3 de volume no conceito de LFAM (Large Format Additive Manufacturing), e acoplado ao punho do robô, uma extrusora com capacidade para de deposição de 0,5 kg/h de polímero termoplástico. Serão utilizados diferentes tipos de ABS em grãos, material de baixo custo que podem inclusive ser obtidos por reciclagem. A célula de impressão será gerenciada por um software, o qual receberá o desenho tridimensional do produto e definirá a estratégia de deposição de material, controlando o braço robótico e a extrusora. Construída a célula, a pesquisa seguirá duas linhas de estudo principais: um estudo paramétrico do sistema, onde serão investigadas características peculiares a este tipo de escala de impressão como: adesão entre camadas, densidade, resistência mecânica e produtividade do processo, e outro estudo envolvendo o desenvolvimento de técnicas de monitoramento em tempo real do processo de MA inspiradas nas tendências recentes da Internet das Coisas (IoT). Ao final do projeto, esperam-se contribuições significativas no processo de impressão 3D de peças de grandes dimensões, bem como na digitalização de processos industriais. (AU)