Caracterização da adesão em tecnologia LOM e proposta de mock-up de um sistema...

Neste trabalho foi desenvolvido um estudo sobre a aplicação de adesivos, para uma impressora 3D portátil de baixo custo, com o objetivo de explorar alternativas de adesão em protótipos gerados com tecnologia LOM. Aplicações mais recentes dos processos de manufatura aditiva incluem a utilização de modelos físicos tridimensionais, em áreas como arqueologia, fabricação de joias e ciência forense. No Brasil, entretanto, há poucas informações sobre o uso de impressão 3D como ferramenta de apoio ao aprendizado, especificamente no ensino básico. Por outro lado, como um país em desenvolvimento, o Brasil ainda apresenta uma perspectiva de crescimento, em relação ao uso de papel. Essa condição ocorre em função do aumento do uso de computadores, copiadoras e impressoras, acompanhando o crescimento da população e a urbanização. Adicionalmente, observa-se um elevado descarte de papéis em ambientes de trabalho, incluindo as instituições de ensino básico e superior. Neste contexto, é proposto o estudo sistemático do projeto que inclui a caracterização de processos de adesão e o desenvolvimento da solução conceitual do mecanismo responsável pela deposição do adesivo sobre a matéria-prima. Para a seleção do adesivo foi utilizado o método de avaliação de variantes de solução, que indicou o poli (acetato de vinila) como opção mais adequada para a aplicação proposta. Em seguida, foram exploradas estratégias de deposição para identificar o método de recobrimento mais eficiente. Os testes da solução conceitual proposta em Endoh (2014), mostraram a solução baseada no princípio de nebulização do adesivo inadequada. Dessa forma, utilizando análise morfológica, identificou-se uma nova solução potencialmente viável análoga a um troca-tintas e novos experimentos foram conduzidos para determinar a formulação mais adequada do adesivo avaliando simultaneamente sua resistência relativa ao descascamento. Por fim, foi proposta a solução construtiva do dispositivo para geração de protótipos baseados na tecnologia LOM.

Título em Inglês

Adhesion characterization on LOM technology and mock-up proposal for the deposition system of a portable 3D printer

Palavras-chave em Inglês

3D Printing
Design methodology
Adhesive technology

Resumo em Inglês

This work presents a study on the application of adhesives used in a low cost desktop 3D printer, aiming to explore adhesion alternatives of prototypes constructed by means of LOM technology. Worldwide rapid prototyping usage has increased significantly over the past 5 years with applications in different fields such as design development of consumer goods, biomedical devices and tissue engineering. Recent applications also include physical threedimensional models designed for archaeology, jewellery and forensic science. Brazil, however, has few information on using 3D printing as learning support tool particularly in primary education. On the other hand, as a developing country, Brazil still presents a growth perspective regarding the use of paper. Such condition occurs due to the growing use of computers, copiers, printers and scanners, accompanying population growth and urbanization. In addition, there is a large generation of paper wastes at various working environments, including basic and higher education institutions. In this context, a systematic design study is proposed, approaching adhesion processes characterization and the conceptual development of the device responsible for depositing the adhesive over the feedstock. The adhesive was selected through principle solution variants evaluation method, leading to poly (vinyl acetate) as the most suitable option to the proposed application. Next, adhesive deposition strategies were explored in order to identify the most efficient coating methods. Results after testing the conceptual solution proposed by Endoh (2014) showed spraying principles to be inappropriate. Thereby, using morphological matrix, a novel and potentially feasible solution analogous to daubing processes was identified and new experiments where conducted in order to determine the most appropriate adhesive formulation assessing simultaneously its relative peeling resistance. Finally, the conceptual solution of the referred device was proposed.

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Data de Publicação

2018-05-08

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