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02-12-2014
Novas Fronteiras da Fabricação: Uma Introdução à Manufatura Aditiva
POR JOÃO PEDRO BUIARKSEY KOVALCHUK, Eng.Eletricista, UFPR-1998
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AGENDA
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Duração estimada: 1h
• Considerações Iniciais
• Um Pouco de História
• Fabricação Aditiva
• Métodos de Fabricação Aditiva
• Exemplos de Aplicação
• Palavras Finais e Espaço para Perguntas
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Considerações IniciaisA Única Constante é a MUDANÇA…
3
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Considerações IniciaisE o cenário é obscuro…
Fonte: www.em.com.brpostado em 08/10/2014 06:00 atualizado em 08/10/2014 07:41por Simone Kafruni
4
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Considerações IniciaisE a boa e velha fábrica?
Fábrica da Volkswagen na década de 1960
Fábrica da Volkswagen HOJE
5
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Considerações IniciaisE então?!?
6
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Um Pouco de HistóriaA Primeira Revolução Industrial
...e o Homem se apaixona pela máquina7
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Um Pouco de HistóriaA Segunda Revolução Industrial
...e o Homem trabalha para ajudar a máquina8
Cena de Tempos Modernos, 1936
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Um Pouco de HistóriaA Terceira Revolução Industrial
...e o Homem perde seu lugar para a máquina9
Tá ligado?É nóis, mano,
firmeza?
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Um Pouco de HistóriaA QUARTA REVOLUÇÃO INDUSTRIAL!
10
Scott Crump Dr.Joseph BeamanChuck Hull, 1984
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OK, então explique!
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Fabricação Aditiva
Esse treco é de “PRÁSTICO”!
Esse treco “num tem arribite”
Esse treco é igual, mas é diferente!
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Fabricação AditivaManufatura Aditiva?!?
aditivoa.di.ti.voadj (lat additivu) 1 Que se soma. 2 Mat Diz-se da quantidade marcada com o sinal + e que se deve juntar a outro número. 3 Gram Diz-se das preposições e partículas que se juntam a uma palavra primitiva para formar uma composta.sm 1 Projeto de emenda a um projeto de lei em tramitação, com acréscimos de dispositivos. 2 Substância adicionada a outra em quantidades relativamente pequenas para dar ou melhorar as propriedades desejáveis ou suprimir as indesejáveis.
aditivoa.di.ti.voadj (lat additivu) 1 Que se soma. 2 Mat Diz-se da quantidade marcada com o sinal + e que se deve juntar a outro número. 3 Gram Diz-se das preposições e partículas que se juntam a uma palavra primitiva para formar uma composta.sm 1 Projeto de emenda a um projeto de lei em tramitação, com acréscimos de dispositivos. 2 Substância adicionada a outra em quantidades relativamente pequenas para dar ou melhorar as propriedades desejáveis ou suprimir as indesejáveis.
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Manufatura Aditiva?!?
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MATÉRIA RETIRADA (SUBTRAÍDA)
Conhecemos bem a Manufatura Subtrativa...
Sobra de matéria sai
Base permanece
Produto final = BRUTO – EXCESSO
Fabricação Aditiva
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Manufatura Aditiva?!?
14
Vamos pensar AO CONTRÁRIO?
Fabricação Aditiva
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Manufatura Aditiva?!?
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Objeto Real Digitalizado em 3D
DesenhoTridimensional
em Software 3D
MODELO DIVIDIDO EM CAMADAS PARA CONSTRUÇÃO
Fabricação Aditiva
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OK, então mostre!
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Fabricação Aditiva
Manufatura ou Fabricação Aditiva é aquela onde o produto é formado através da deposição sucessiva de camadas de material que ao se agregarem, dão a forma e as características originalmente desejadas... .
Mas podem chamá-la de “IMPRESSÃO TRIDIMENSIONAL!”
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Sopa de Letrinhas…
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Métodos de Fabricação Aditiva
A Manufatura Aditiva tem vários processos produtivos, cada um direcionado para um mercado, um tipo de material e uma forma de solução...
SLS
FDM
D-Shape
PolyJet
LOM
SHS
SLA
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Processos…
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Métodos de Fabricação Aditiva
Princípio Funcional Sigla Nome MateriaisPrincipal/Principais Fabricantes
Extrusão Direta FDM Fused deposition modeling (FDM)Thermoplásticos (vários), materiaiscomestíveis, orgânicos, outros
STRATASYS Inc.
Fusão de Material por Laser/Feixe
DMLS Direct metal laser sintering (DMLS) Quase qualquer liga de metal EOS GmbH
EBM Electron-Beam Melting Quase qualquer liga de metal Arcam AB
SLM Selective Laser Melting Quase qualquer liga de metalSLM Solutions GmbH / Realizer GmbH
SHS Selective Heat Sintering Pó termoplástico Blueprinter ApS
SLS Selective Laser SinteringTermoplásticos, cerâmicas e metais em pó
EOS GmbH
Impressão Líquida sobre Pó PP ou 3DPP Plaster-based 3D Printing Pó de GessoZ-Corp, hoje parte da 3D Systems
Adesão e Laminação LOM Laminated Object Manufacturing Papel colado, Filme plástico MCor
Polimerização por LuzPolyJet PolyJet Fotopolímero com cura UV STRATASYS Inc.
SLA Estereolitografia Fotopolímero com cura UV 3D Systems
Composição Química da Areia D-Shape D-ShapeAreia ou outra base sólida + sais / cloreto de Magnésio
D-Shape
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Processos Mais Comuns
19
Métodos de Fabricação Aditiva
PRINCIPAIS PROCESSOS
FDM
PolyJet
SLA
SLS
LOM
D-Shape
MATERIAIS “PLÁSTICOS”
METAIS
PAPEL
“ALVENARIA” (...)
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Processos Mais Comuns – FDM – Fused Deposition Modeling
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Métodos de Fabricação Aditiva
PRINCIPAIS PROCESSOS
FDM
PolyJet
SLA
SLS
LOM
D-Shape
Cabeçote de Impressão
Material Solidificado
Material Fundido
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Processos Mais Comuns - PolyJet
21
Métodos de Fabricação Aditiva
Material de Composição
Material curado por UV
Material de Suporte
CABEÇA DE IMPRESSÃO
PRINCIPAIS PROCESSOS
FDM
PolyJet
SLA
SLS
LOM
D-Shape
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Processos Mais Comuns – SLA - Stereolithography
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Métodos de Fabricação Aditiva
PRINCIPAIS PROCESSOS
FDM
PolyJet
SLA
SLS
LOM
D-Shape
Espelhosmóveis (x;y)
Espelho Fixo
SuperfícieLivre
PlataformaElevatória
PlataformaElevatória
LíquidoFotosenssível
Fonte LASERÉrbio ouItérbio
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LASER fusionando o
metal
Metal Depositado
SubstratoInativo
Processos Mais Comuns - SLS – Selective Laser Sintering
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Métodos de Fabricação Aditiva
PRINCIPAIS PROCESSOS
FDM
PolyJet
SLA
SLS
LOM
D-Shape
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Processos Mais Comuns – LOM – Laminated Object Modeling
24
Métodos de Fabricação Aditiva
PRINCIPAIS PROCESSOS
FDM
PolyJet
SLA
SLS
LOM
D-Shape
Lâmina de Recorte
Aplicador de Cola
PlataformaElevatória
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Processos Mais Comuns – D-Shape
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Métodos de Fabricação Aditiva
PRINCIPAIS PROCESSOS
FDM
PolyJet
SLA
SLS
LOM
D-Shape
Aplicador de Areia
Aplicador de Magnésio
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Fabricação de Dispositivos e Moldes – FDM/PolyJet
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Exemplos de Aplicação
Outros Pontos a Ponderar:
• Peças mais leves
• Tempo de reação em caso de erro
• Menor custo por “peça ‘matada’”
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Fabricação de Modelos para Análise (mockups) – SLA
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Exemplos de Aplicação
Painel Automotivo
Turbina
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Fabricação de Peças Funcionais em Metal – SLS/DMLS
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Exemplos de Aplicação
Peça Demonstrativa
Modelo Comemorativo
Peça Final FUNCIONAL
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Fabricação de Modelos Visuais - LOM
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Exemplos de Aplicação
ModeloImpresso
PapelDestacável
PAPELCOLADO!!!
Coloridopor jato de
tinta
CORTA COLAAPERTA
IMPRIMEALIMENTA
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Fabricação de Casas Populares – D-Shape
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Exemplos de Aplicação
A NASA pretende usar a tecnologia D-Shape para agregar compósitos e construir bases na Lua
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Algo para pensar…
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Palavras Finais e Espaço para Perguntas
New Technology goes through three stages:
First it is ridiculed by those ignorant of its potentialNext, it is subverted by those threatened by its benefitsFinally, it is considered self-evident.-
Se precisarem ou quiserem mais informações...
JOAO PEDRO B. [email protected]
(41) 9971 2404 / (41) 8836 0324
OBRIGADO PELA PACIÊNCIA E
AUDIÊNCIA!!!