Desenvolvimento e construção de um equipamento híbrido para manufatura por adição e remoção de material
Fecha
2024-09-27Metadatos
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A manufatura híbrida, que combina processos de adição e remoção de material, tem se destacado como uma abordagem inovadora e versátil na fabricação de componentes metálicos. Esse processo integra a fabricação aditiva, como a deposição de camadas de metal por técnicas a arco elétrico, com processos de usinagem tradicional, como fresamento. A manufatura híbrida permite a criação de geometrias complexas e detalhadas, ao mesmo tempo em que garante precisão dimensional e acabamento superficial de qualidade. Essa combinação promove a otimização do uso de materiais, reduzindo desperdícios e permitindo a reconfiguração ou reparo de componentes existentes, o que amplia a sustentabilidade e a eficiência dos processos produtivos. No entanto, a adoção dessa tecnologia emergente no setor produtivo enfrenta desafios significativos, especialmente devido ao alto custo dos equipamentos. Para enfrentar esses desafios e contribuir com o avanço da manufatura híbrida, o presente trabalho de conclusão de curso tem como objetivo o desenvolvimento e construção de uma plataforma híbrida para manufatura aditiva (MA) de metais por fusão-deposição a arco, conjugada com um sistema de manufatura por subtração (MS), ambos acoplados a um conjunto manipulador robótico do tipo Gantry. Para garantir a eficácia do projeto e a funcionalidade da plataforma híbrida, a metodologia de projeto adotada foi baseada no método de Pahl & Beitz, contendo as etapas de planejamento do produto e do projeto, projeto informacional, conceitual, preliminar e detalhado, enquanto a seleção de materiais e processos de fabricação seguiu os critérios estabelecidos por Ashby, onde são consideradas a identificação das funções, restrições, objetivos e variáveis livres para cada componente a ser fabricado. O equipamento foi desenvolvido e fabricado com sucesso, atendendo aos requisitos e especificações iniciais, conforme validado pelos testes funcionais. Com uma estrutura robusta e precisa, composta por perfis de alumínio anodizado, suportes de aço carbono e guias lineares, o equipamento realiza operações de adição e remoção de material com alta resolução e controle. Capaz de operar dentro de uma área útil de 400×400×120 mm e com resolução de 2,5 μm, o sistema atende plenamente às necessidades dos usuários, apresentando um valor comercial de R$15.757,26 considerando todos os custos exclusive transporte, sendo significativamente menor em comparação aos equivalentes comerciais.
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- TCC Engenharia Mecânica [123]