paper reposição por impressão 3d

Prévia do material em texto

1 
 
 
 
CENTRO UNIVERSITÁRIO LEONARDO DA VINCI 
 
 
 
 
 
 
 
 
REPOSIÇÃO DE PEÇA POR IMPRESSÃO 3D 
 
PART REPLACEMENT BY 3D PRINTING 
 
 
 
 
 
Acadêmicos: Anderson Sebastião Alves¹ 
Jocineide Santos do Nacimento² 
Luana Antunes Alves da Silva ³ 
Patrick Maia das Chagas Vaz4 
Rudieri dos Santos5 
Tutor: Alisson Nievola6 
 
 
 
RESUMO 
 
O trabalho consiste na abordagem do tema “Reposição de peça por impressão 3d” contextualizando suas 
vantagens, desvantagens, e como objetivo geral, consiste em esboçar um projeto de melhoria nos mancais 
de centralização de uma bomba centrífuga vertical, na substituição de uma peça (bucha) onde a original 
é construída em bronze, e mesmo trabalhando com sistema de lubrificação causa desgaste excessivo e por 
conseguinte uma série de danos no equipamento chegando causar o travamento. Esse foi o estudo de caso 
adotado na metodologia para fundamentar o trabalho, embasado em uma prática real, e analisando a 
viabilidade de alterar o modo de obtenção, sendo da usinagem para impressão 3D. Para dar estrutura no 
trabalho e precisão nas conclusões, sua metodologia se deu em pesquisas sobre todas as vantagens da 
utilização do recurso, iniciando a pesquisa sobre a impressora 3d, suas características, suas possiblidades 
e limitações, relacionando com a necessidade de obtenção para o projeto pontuando valores, e tempo de 
execução e execução do desenho utilizando recurso da modelagem 3d. Após o estudo realizado, conclui-
se que existe a possibilidade de obter a peça projetada por meio da impressora 3d, em alguns casos até 
mais viável que outra forma de se conseguir a peça, com algumas limitações como material requerido e 
material similar encontrado, por outro lado, analisando custo, seria mais vantajoso, visto que utiliza 
materiais mais barato, e ao invés de remoção de material que seria o caso da usinagem, a ideia é trabalhar 
com adição de material. 
 
Palavras-Chave: Reposição; Impressão 3d; Projeto; Melhoria 
 
 
2 
 
ABSTRACT 
The work consists of approaching the theme "Replacement of parts by 3d printing" contextualizing its 
advantages, disadvantages, and as a general objective, it consists of sketching an improvement project in 
the centralization bearings of a vertical centrifugal pump, in the replacement of a part (bushing ) where 
the original is built in bronze, and even working with a lubrication system causes excessive wear and 
therefore a series of damages to the equipment, causing it to lock up. This was the case study adopted in 
the methodology to base the work, based on a real practice, and analyzing the feasibility of changing the 
way of obtaining, from machining to 3D printing. To give structure to the work and accuracy in the 
conclusions, its methodology was based on research on all the advantages of using the resource, starting 
the research on the 3d printer, its characteristics, its possibilities and limitations, relating to the need to 
obtain for the project scoring values, and execution time and execution of the drawing using 3d modeling 
resource. After the study carried out, it is concluded that there is the possibility of obtaining the designed 
part through the 3d printer, in some cases even more viable than another way of obtaining the part, with 
some limitations such as required material and similar material found, for example. On the other hand, 
analyzing the cost, it would be more advantageous, since it uses cheaper materials, and instead of removing 
material, which would be the case with machining, the idea is to work with the addition of material. 
. 
Key words: Replacement; 3D printing; Project; Improvement 
 
 
 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
O presente trabalho tem por objetivo, relacionar uma aplicação prática de projeto 
de melhoria, onde foi bem-sucedido, com a forma de obtenção da peça que foi utilizada 
no projeto. Originalmente sendo obtida através do processo de usinagem, e o foco do 
trabalho é uma justificativa ou demonstração de viabilidade de adquirir a mesma peça 
através do processo de impressão 3d. No decorrer do trabalho será abordado assuntos, 
onde demonstra de forma contundente e inquestionável, o aprendizado adquirido nas 
matérias de resistência dos materiais, desenho auxiliado por computador, metodologia 
científica. E parte do projeto se deu a pesquisa sobre a impressão 3d, onde constatou-se 
que com o avanço tecnológico a impressão 3d tem tomado espaço no mercado de 
marketing, arquitetura, design, e até nas indústrias, na verdade é quase impossível 
mensurar e pontuar todos os segmentos beneficiados por essa tecnologia. Na década de 
80 surgiam as primeiras tecnologias relacionadas ao assunto, proveniente do Japão no ano 
de 1980, e sua utilização na época, chamada “protótipos rápidos” ainda é o conceito de 
utilização mais aplicado até os dias de hoje, em meados de maio de 1980, Hideo Kodama, 
um designer japonês, realizou o primeiro pedido de patente para uma máquina construída 
para realizar impressões 3d, mas sem sucesso, devido as especificações de patente não 
serem realizadas no prazo, perdendo então a patente da máquina. 
3 
 
E no decorrer dos anos, no ano de 1986 precisamente, foi identificado uma real 
aplicação de funcionamento e patente da tecnologia em questão, pertencendo a Charles 
(Chuck) Hull, que inventou sua máquina no ano de 1983. Desde então o avanço 
tecnológico fez com que a gama de aplicações aumentasse consideravelmente, apesar de 
o equipamento se expandir no mercado no ano de 2009, antes disso os sistemas eram 
caros, dificilmente era encontrado sistemas abaixo de US $ 10.000,00, a intenção era 
desenvolver uma máquina com custo abaixo de US $ 5.000,00. 
Mas no ano de 2009, surgiu o sistema RepRap 3d, com código aberto e 
autorreplicante, fazendo com que fosse introduzida de vez ao mercado e controlando a 
comercialização. Então durante os anos seguintes com o avanço tecnológico e a constante 
necessidade de indústrias e setores de diversos segmentos em obter protótipos, maquetes, 
peças complexas, as empresas responsáveis pelo desenvolvimento das máquinas 
ampliaram suas aplicações aumentando área de impressão e materiais compatíveis para 
se obter um modelo, com a impressão 3d em metal no ano de 2014. E até onde chega essa 
constante evolução? Só o futuro pode mostrar. 
A fundamentação do trabalho, será pontuar as vantagens e desvantagens da 
impressão 3d com outros métodos de confecção, como a usinagem por exemplo, que 
coincidentemente é o método utilizado para confeccionar a peça que será estudada no 
projeto. A usinagem basicamente consiste em conformar materiais utilizando a remoção 
de material e dependendo da peça a ser adquirida o tempo (prazo de entrega) e valor, pode 
não ser vantajoso, mas para algumas aplicações a impressão 3d se enquadra com as 
mesmas características. 
Utilizando do recurso acima, iremos aplicar em um projeto de melhoria, onde 
será obtido uma bucha em equiprene para substituir a original (construída em bronze) e 
realizar a montagem em uma bomba centrífuga vertical. Será detalhado a anomalia 
causada pelo componente original, o resultado obtido após a melhoria, onde foi 
substituído o bronze pelo equiprene, e realizado um levantamento de valores, tempo, 
resistência mecânica para identificar se é viável obter a mesma peça através da impressão 
3d, ou seguir com o método de usinagem. 
 
 
 
 
4 
 
2. REFERENCIAL TEÓRICO 
 
A fundamentação do trabalho será pontuada nos principais focos, sendo eles, a 
impressão 3d, o material construtivo da peça original (antes da melhoria) sendo o bronze, 
depois contextualizado sobre o material da peça obtida para melhorar a disponibilidade 
do equipamento, substituindo o bronze pelo equiprene. 
 
2.1 Impressão 3d. 
Durante o século XX houve um avanço nas inovações tecnológicas e descobertas 
cientificas, alguns exemplos como a invenção do rádio, telefones celulares, fabricação de 
objetos tridimensionais representamtais evoluções. (DABAGUE.L, 2014, p8) 
Em 1984 foi produzido um protótipo a partir de um arquivo virtual. Técnica descoberta 
por Chuck Hull, onde o mesmo a definiu como “método e máquina para fazer objetos 
sólidos através da impressão sucessiva de finas camadas do material UV curável, uma em 
cima da outra”. Em outras palavras, a estereolitografia que é o primeiro método de 
impressão 3D, faz uso de uma certa resina que tem propriedades que a solidifica mediante 
a radiação de raios UV. No final da década de 80 Hull funda a 3D Systems que tem por 
finalidade desenvolver e comercializar protótipos de forma rápida. (DABAGUE.L, 2014, 
p10). 
LISBOA, G cita em seu artigo a importância de tal descoberta, a impressora 
propicia oportunidades imensuráveis em diversas áreas seja na saúde ou indústria. Desse 
modo nos instiga a descobrir mais sobre tal ferramenta onde, um determinado objeto 
idealizado no computador é feito pela impressora de forma exata e precisa conforme a 
necessidade, assim não há dificuldade de obtenção do objeto. 
 
Com a impressão 3D pode-se criar geometrias únicas e abre 
oportunidades para inovação e pesquisa em várias áreas como 
confecção de próteses ósseas ajudando tanto na área da saúde e 
medicina como também em empresas e grandes indústrias 
produzindo ferramentas, peças de máquinas e objetos 
personalizados em geral. (LISBOA, G 2017 p,9) 
 
Esta técnica é utilizada também em pesquisas acadêmicas, fabricação de 
ferramentas, componentes aeroespaciais, militares e automotivos, na área da eletrônica, 
arte, jóias, iluminação, avatares, videogames. Na área da construção civil pode ser 
utilizada para construção de maquetes. (FERREIRA, G et, al 2016, p 282) 
5 
 
A forma em que a impressora trabalha depositando camadas de material de 
fabricação é mais eficiente do que trabalha a forma antiga que esculpe o bloco de material 
de fabricação. Tornando as dimensões e saliências da peça mais precisas e 
particularizadas. Permite a inovação e criação de coisas novas pois não necessita de molde 
e produz de forma rápida. (LISBOA, G 2017 p,38). 
 
 IMAGEM 1- Impressora 3D 
 
Fonte:www.acervodigital.ufpr.br/bitstream/handle/1884/37115/MONOGRAFIA19-2014-
1.pdf?sequence=1&isAllowed=y 
 
Segundo FERREIRA, G et, al a impressora 3D tem a capacidade de produzir 
estruturas complexas, rígidas e leves que se comparado a fabricação por moldagem ou 
fundição se apresenta mais vantajoso, pois desse modo reduz custos por ser peças mais 
leves, como por exemplo, economia em combustível para seu transporte, economia na 
utilização de menos material para compor a peça. (FERREIRA, G et, al 2016, p 281) 
FERREIRA, G ainda cita um ponto importante o impacto ambiental, onde a impressora 
3D permite a reciclagem da peça, onde há possibilidade de voltar a sua condição original 
e sofrer alterações até chegar o ideal. 
A tabela a seguir demonstra de forma mais ilustrativa a comparação do uso da 
impressora e da usinagem conforme LISBOA, G 2017 p,38. 
 
TABELA 1- Impressora 3D X Usinagem 
IMPRESSORA 
3D 
USINAGEM VANTAGENS 
IMPRESSORA 3D 
DESVANTAGENS 
IMPRESSORA 3D 
Deposita material Remove 
material 
Baixo custo de produção, 
utiliza materiais mais baratos. 
Menor resistência da peça. 
 
Máquina menos 
robusta 
 
Máquina mais 
robusta 
Manutenção simples, não 
necessita de muito 
conhecimento técnico para 
ajuste. 
Precisa manutenção 
frequente se comparado a 
usinagem. 
 
Molde 
computadorizado 
 
Molde físico 
Não há gastos, nem perda de 
tempo com fabricação de 
molde 
Pode haver interrupção 
durante o uso. 
Fonte: https://monografias.ufma.br/jspui/bistream/123456789/1557/1/Gawaine%20Lisboa.pdf 
6 
 
2.2 Bronze 
 
Certamente, você já deve ter ouvido falar sobre alguns tipos de buchas, bem 
como modelos com diferentes materiais. 
Mas hoje queremos mostrar uma opção muito vantajosa para sua empresa: as buchas de 
bronze. 
Primeiramente, é importante destacar que as buchas de bronze são utilizadas em 
indústrias com aplicações difíceis. Ou seja, em equipamentos com baixas velocidades e 
cargas mais pesadas. 
Do mesmo modo, o produto pode ser aplicado em máquinas usadas e que 
fabricam materiais como ferro e aço, em equipamentos da indústria alimentícia, máquinas 
de moldagem, terraplanagem e muitos outros setores. 
Portanto, a utilização do bronze neste tipo de componente ajuda a garantir uma base ainda 
melhor para auto lubrificação. Além disso, proporciona dispersão do calor, que ocorre 
durante a aplicação do material. 
De acordo com especialistas, existem dois tipos de buchas de bronze, as de oilite 
e as de cobre. 
A primeira opção é feita em um processo de metalurgia em pó e sua aplicação 
depende do tipo de óleo utilizado. Desse modo, o material é ideal para máquinas que 
operam em velocidades altas e baixas, condições extremas de temperatura e em contato 
com alimentos. 
Já as buchas de bronze em cobre contam com estanho, alumínio ou silicone. 
Além disso, contam com excelente resistência à corrosão e são ótimas soluções para o 
setor marítimo. 
 
 IMAGEM 2- Bucha de bronze 
 
Fonte:https://blog.mg3comercial.com.br/principais-aplicacoes-das-buchas-de-bronze/ 
7 
 
 
2.2.1 Aplicação 
Como vimos, as buchas de bronze visam o maior aproveitamento e vida útil mais 
longa ao maquinário. 
Geralmente, são instaladas entre as superfícies que mantêm o movimento, 
considerando a carga e velocidade em que a máquina trabalha. 
As buchas de bronze podem ser implementadas em diversos tipos de aplicações, 
como: 
 Tratores; 
 Britadeiras; 
 Colheitadeiras; 
 Turbinas; 
 Geradores, dentre outros; 
Inúmeros segmentos utilizam as buchas de bronze em suas aplicações diárias 
como: 
 Indústria automotiva; 
 Setor de mineração; 
 Segmento agrícola; 
 Indústrias e empresas de energia; 
 Segmento metalúrgico e mecânico, dentre outros; 
Vale lembrar que as buchas de bronze são fabricadas em diversos formatos e 
tamanhos. 
O ideal é verificar a estrutura da máquina e sua capacidade para adquirir o 
tamanho e formato adequados ao funcionamento necessário. 
 
2.2.2 Vantagens 
Especialmente para máquinas de se manter em constante movimento, as buchas 
de bronze garantem melhor desempenho do funcionamento e ainda garante diminuição 
da necessidade de manutenção frequente do equipamento. 
Isso é importante para manter a máquina funcionando perfeitamente por mais 
tempo, mantendo a segurança da operação e maior produtividade. 
Existem outras vantagens que podemos pontuar em relação ao uso das buchas 
de bronze, como: 
 
8 
 
 Maior proteção contra atritos; 
 Diminuição do superaquecimento da máquina durante a movimentação; 
 Usabilidade em qualquer tipo de equipamento; 
 Alta resistência; 
 Praticidade; 
 Possibilidade de fundição; 
 Alta durabilidade; 
A utilização das buchas de bronze garante ainda um ótimo custo-benefício, uma 
vez que garante o funcionamento da máquina por muito mais tempo. 
As buchas de bronze são soluções bastante vantajosas para o segmento 
industrial, principalmente para empresas que desejam aumentar a qualidade e 
produtividade da operação. 
 
 
 
 
2.3 Bomba vertical 
Como objeto do projeto de melhoria, devemos evidenciar basicamente o 
princípio de funcionamento de uma bomba vertical, e os componentes principais onde a 
melhoria ocorreu. As bombas verticais, normalmente aplicadas em poços úmidos, lagoas, 
rios ou mares para captação de água para a finalidade de acordo com a necessidade do 
projeto. Para a planta em questão, a bomba vertical, está aplicada na lagoa de emergência 
para captar agua do processo e provenientes de chuvas e transferir para a estação de 
tratamento de água. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
9 
 
 
IMAGEM 3 – Bomba vertical 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Dependendo da profundidade do local de captação, é o 
modelo projetado pelo fabricante. A bomba tem a finalidade de 
succionar o fluido(água) da lagoa, e transferir para a estação de tratamento de água, 
através do bocal de sucção, rotor e tubulação que conduz o fluido bombeado até a planta 
de tratamento. Apesar da operação ser na vertical, a característica principal é de uma 
bomba centrífuga qualquer, ou seja, “a bomba centrífuga possui uma construção básica 
composta de três partes: rotor, carcaça e eixo. Rotor é um disco com pás radiais, curvas, 
que centrifugam o líquido. O fluido centrifugado pelo rotor é coletado por uma carcaça. 
O rotor é conectado a um eixo, o qual é suportado pelo mancal. Na extremidade livre do 
eixo é montado um acoplamento, que recebe a energia mecânica de um motor elétrico, 
diesel ou turbina a vapor. O fluido centrifugado pelo rotor e coletado pela carcaça tem 
sua pressão aumentada, o que torna necessário um efetivo sistema de vedação, montado 
na caixa de vedação, peça intermediária entre a carcaça e o eixo. ” (LOESER, S et, al 
2011, p 26) 
IMAGEM 4: Princípio de funcionamento bomba centrífuga. 
Motor de acionamento 
Eixos / Mancais de centralização 
Tubulação de sucção 
Voluta / Rotor 
Acoplamento / Mancal 
Fonte: 
www.teses.usp.br/teses/dis
poniveis/85/85133/tde-
25082011-
110944/publico/2011Loese
rMetodologia.pdf 
10 
 
 
Fonte: www.teses.usp.br/teses/disponiveis/85/85133/tde-25082011-110944/publico/2011LoeserMetodologia.pdf 
 
2.4 Equiprene 
Os mancais de centralização da bomba, originalmente possuem uma bucha de 
bronze (material detalhado acima), onde determina a folga do eixo para manter 
centralizado quando está operando. No projeto de melhoria, o bronze foi substituído pelo 
material; Equiprene, sendo composto por ligas poliméricas, e outros materiais, se 
enquadra na família dos elastômeros, esse material pode ser utilizado em diversas áreas, 
tais como: bombeamentos, construção naval, dragagens, hidráulica industrial, indústria 
química, indústria alimentícia, mineração, petroquímico e saneamento básico 
Suas características variam entre tubular, com camisa e aceita revestimento/recuperação. 
Com maior resistência a abrasão, vasta resistência à compressão dinâmica e estática, 
tolerância as variações de temperatura, conservando-se estável entre temperaturas de -20 
graus Celsius a +100graus. 
Contando com maior rendimento operacional pela máxima transferência de potência 
aliada à sua estabilidade dimensional e capacidade de absorção de choques. Com 
durabilidade em sua maioria superior aos produtos com a mesma finalidade, em virtude 
da imensa qualidade do elastômero utilizada como uma das fontes da produção desse 
material. 
 
 
 
 
 
 
11 
 
3. METODOLOGIA 
 
Basicamente a estrutura do trabalho, é um estudo de caso baseado na melhoria 
aplicada na bomba vertical, utilizada para captação da água da lagoa de emergência e 
transferência para a estação de tratamento de água. Onde as ocorrências de falhas, 
aconteciam nos mancais de centralização da bomba, pelos seguintes motivos: 
 
 Eixos de acionamento são compridos, e quando giram em alta rotação eles 
flambam. 
 As buchas dos mancais de centralização são construídas em bronze, e quando o 
eixo flamba tem contato com a bucha, causando desgaste em pouco tempo de operação. 
 Esse desgaste aumenta chegando a desgastar todo material da bucha e gera o atrito 
entre o eixo (Aço carbono) e o mancal (também em aço carbono) 
 Logo a bomba acaba travando, ou cisalhando o eixo pelo atrito. 
 Falhas de lubrificação constantes também contribuem para esse problema. 
 Como a bomba trabalha na posição vertical, impossível fazer com que a graxa 
injetada permaneça fazendo sua função lubrificando o interior da bucha, impedindo que 
a o eixo a desgaste. 
 A graxa acaba permanecendo no fundo da tubulação e as buchas ficam totalmente 
sem lubrificante. 
 
 IMAGEM 5: Modelo das bombas onde foi aplicado a melhoria. 
 
Fonte: Do autor - 2022 
 
12 
 
 
 IMAGEM 6: Evidência de falha antes do projeto. 
 
Fonte: Do autor - 2022 
 
3.1 Projeto de melhoria. 
 
Através do problema recorrente, iniciou-se as pesquisas para aplicar uma melhoria 
no sistema e minimizar ou até mesmo mitigar o problema. No início teve algumas 
tentativas, como alterar a classe do bronze aplicado, modificar os canais de lubrificação, 
adaptar sistema de água na tubulação onde os mancais são fixados, porém nenhum teve o 
resultado esperado, chegando então as buchas revestidas com equiprene. Atualmente as 
buchas são obtidas através do processo de usinagem convencional por uma empresa 
especializada. 
 
IMAGEM7: Mancais de centralização. 
 
Fonte: Do autor - 2022 
13 
 
3.2 Modelagem 3d 
 
Afim de obter vantagens em todos os pontos, tratando-se do assunto da aquisição 
das peças onde estão sendo aplicadas como melhoria, vantagens financeiras, ou com 
relação a qualidade e quantidade de peças, o objetivo do trabalho foi desenvolver o 
desenho tridimensional da peça, com formatos compatíveis com a impressora 3d, adquirir 
um protótipo através do método de impressão 3d, realizar a montagem, e pontuar os 
resultados com análise sobre os seguintes aspectos: 
 
 Velocidade para obter certas quantidades 
 Qualidade de acabamento 
 Valor de material 
 Valor da manutenção da máquina (Casso seja obtida de forma própria) 
 Analisar orçamento das empresas especializadas e comparar com as empresas de 
usinagem. 
 Resistência mecânica da peça obtida pela impressão 3d. 
 
 
Os passos para obtenção de uma peça em impressão 3d são os seguintes: 
 
 Inicialmente criamos uma modelagem computacional, utilizando software 
disponível, são vários compatíveis como “SolidWorks”, “AutoCad” Para o projeto em 
questão, foi utilizado o AutoCad versão 2018 para criar o modelo em 3d. 
 Identificar o método de impressão que será utilizado, seja o mais comum, como 
modelagem por fusão e depósito de material, estereolitografia (SLA), ou a Sinterização 
Seletiva a Laser (SLS). 
 Enviar o modelo computacional (Auto Cad.) Com o formato compatível com o 
software da impressora, se for por fusão e depósito, o software irá “fatiar” o modelo em 
camadas, de forma que o sistema determine a quantidade de camadas necessárias, 
lembrando que quanto mais detalhe o modelo tiver, melhor será a qualidade da peça 
obtida, porém, maior tempo de impressão. O software também determina a quantidade de 
material necessário e o tempo estimado para impressão, podendo ser possível ter uma 
estimativa de custo. 
14 
 
 Método modelagem por fusão: Essa forma de impressão é muito simples: um 
bico injetor esquenta o filamento de material de impressão e deposita numa base. O 
bico injetor se movimenta ao longo do plano, depositando o material, para dar forma 
à peça. O caminho percorrido pelo bico injetor é definido pelo software da impressora 
na etapa de fatiamento. Enquanto o bico injetor se move no plano horizontal, a base 
se move lentamente na vertical e assim formam-se as camadas da peça. Essa 
combinação de movimento continua até que o objeto fique pronto. 
 Método SLS: Método menos convencional, porém eficiente. Necessitando de 
uma máquina mais robusta, mas mesmo assim ainda pode sair mais econômico, e 
outra vantagem, são os diferentes tipos de materiais que a máquina trabalha, já que a 
sinterização ocorre com o material em pó, podendo variar de polímeros até alguns 
metais. O processo se dá com o pó inserido na câmara de impressão, depois um laser 
da alta potência projeta no pó modelando a peça conforme o modelo (desenho) 
inserido no software, o laser faz com que o pó entre em fusão, depois a câmara desce 
e passa um rolo aquecido sobre a área, cobrindo a camada com mais pó, e o processo 
se repete até que a peça seja concluída. Após o termino a peça é retirada em um box 
totalmente envolvida pelo pó, remove o excesso (que pode ser reutilizado para nova 
impressão) e a peça está pronta. 
 Método SLA (Estereolitografia): Processosimilar ao SLS, porém mais caro. 
É vantajoso por se obter peças com altas resistências mecânicas, devido o valor da 
resina aplicada para obtenção das peças. A semelhança entre o SLS e o SLA, é 
justamente o laser potente que faz com que o material entre em fusão, no entanto o 
método de sinterização se dá com o material em pó, e a estereolitografia, é uma resina 
que solidifica dando forma a peça. 
 
O mercado nos últimos anos tem investido alto na tecnologia, e a projeção de 
grandes empresas para os próximos anos, é aderir cada vez mais o recurso e introduzir 
em seus processos, focando nas principais vantagens, que são: 
 Trabalhar com materiais baratos 
 Reduzir tempo de fabricação 
 Produzir peças com resistência mecânica igual ou maior que outros meios de 
obtenção de peças. 
 
 
15 
 
3.3 Desenho 
 
Utilizando o AutoCad versão 2018 com recurso para modelagem 3d, realizamos 
o projeto da peça, para realizar a impressão da mesma em uma impressora 3d. 
IMAGEM 8: Desenho da bucha 
 
 
 
Os formatos mais comuns, são os formatos stl* e OBJ* para impressão 3d, porém 
existem vários, no projeto em questão, temos arquivos salvos em dois formatos, sendo o 
DWG quando executado no CAD, e stl* após finalizar o projeto a fim de realizar a prática 
utilizando o recurso do polo para impressão 3d. 
 
 
 
 
Fonte: Do autor - 2022 
16 
 
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 
O método adotado para obtenção dos dados finais, na pesquisa sobre a 
viabilidade de adotar a impressão 3d ao invés do método convencional de usinagem para 
adquirir a bucha equiprene referente ao projeto de melhoria, foi realizado através da 
pesquisa e orçamentos visando as vantagens e desvantagens dos respectivos métodos. 
Não sendo possível realizar a prática em montar uma peça obtida através da impressão 
3d e colocar em operação para identificar a performance, devido não ter tempo hábil, e 
não encontrado o material específico (Difícil acesso ao material) e nem oportunidade para 
aplicar a prática, foi realizado uma profunda pesquisa sobre a resistência mecânica da 
peça relacionado a condição real de trabalho do equipamento. 
 
4.1 Resistência mecânica: Impressão 3d x Conformação de material (Usinagem) 
 
O processo de usinagem, sendo a conformação de material a frio, obviamente 
não altera a resistência mecânica do material em sua natureza, em quanto há dúvidas sobre 
a resistência mecânica das peças obtidas pela impresso 3d, mesmo sendo o mesmo 
material, o procedimento da impressora, por se tratar de camadas, filamentos, pó, ou 
espécie de resina, deixa dúvida sobre sua resistência. De fato, para alguns materiais sua 
resistência diminui consideravelmente, e dependendo do método de impressão também. 
Porém para a aplicação e material que são fundamentos desse trabalho, não tem viés, a 
resistência mecânica é a mesma do processo comum de usinagem, desde que seja obtido 
através do método de sinterização a laser, onde a peça será feita a partir do pó em fusão. 
Mesmo sabendo que para todos os métodos de impressão as peças não podem ser 
submetidas a altas temperaturas, nesse caso apesar de ter um eixo em alta rotação próximo 
a parede da bucha, sua temperatura não vai alterar por estar submersa, e a própria água 
faz sua lubrificação. 
 
4.2 Velocidade de impressão x usinagem. 
 
Contabilizando do início dos processos, a velocidade da impressora acaba sendo 
uma das vantagens em cima do procedimento de usinagem, tendo em vista que aca saindo 
mais rápido a peça para fazer o revestimento da bucha. No processo de usinagem, adquire-
se o material bruto, sendo necessário regular a máquina, preparar ferramentas adequadas, 
17 
 
e iniciar o processo de conformação de material. Sendo necessário também um operador 
qualificado para realizar a operação, após dar as medidas externas conforme o diâmetro 
interno da bucha, realiza o revestimento e volta para a máquina novamente para dar a 
medida interna do equiprene conforme a tolerância. Esse processo gera em torno de uma 
hora a duas horas até sair uma peça pronta para uso. Dependendo da impressora a ser 
utilizada o processo até termos uma peça pronta demora questão de poucos minutos. 
 
4.3 Valores 
 
Seria essa mais uma vantagem da impressora 3d com relação a usinagem? Na 
maioria dos casos sim, até mesmo nesse projeto poderia ser, porém nos deparamos com 
um pequeno problema, ao menos por enquanto, as empresas que trabalham com a 
tecnologia de impressão 3d, ainda não possuem o material solicitado para passar um 
orçamento preciso. O equiprene está sendo difundido no mercado, e ainda pouquíssimas 
empresas estão trabalhando com ele, apesar de sua enorme funcionalidade nos 
equipamentos aplicados nas indústrias. Porém as empresas contatadas, passaram valores 
referente a materiais similares, elastômeros e polímeros, e a partir destes, possibilitou 
termos uma noção de valor para comparar, e pelo menos pelos materiais oferecidos como 
o Tritan (Uma espécie de polímero altamente resistente a temperaturas e esforços como 
compressão e atrito) Características muito semelhante ao equiprene. E a partir desses 
valores, relacionado com a quantidade de peças que são possíveis obter em um 
determinado prazo, acaba sendo vantajoso em relação ao método comum, isso baseado 
em uma das empresas que entramos em contato, que nos passou o valor de R$ 245,00 
para confeccionar cada bucha, utilizando o tritan como material e prazo de 5 dias para 
entregar um jogo com 5 buchas. Sendo que o valor pago através da usinagem, as buchas 
saem em torno de R$ 800,00, e prazo de 20 dias para entregar um jogo com 5 peças. Mas 
como salientado anteriormente, paramos na parte que até o momento não encontramos 
empresas de impressão 3d com o equiprene disponível. Mas como o mercado está cada 
vez mais amplo, tanto para impressão 3d como o material em questão, em breve 
poderemos aplicar na prática esse estudo. 
 
 
 
18 
 
5. CONSIDERAÇÕES FINAIS 
 
Em resumo, como visto anteriormente, em partes, podemos afirmar que o 
objetivo do estudo foi concluído, a obtenção da peça pela modelagem 3d seria mais viável 
quanto a outros métodos, apesar de que até o presente momento, o material aplicado ainda 
não foi totalmente difundido no mercado. Mas temos esse trabalho como um precedente 
para estudos futuros, quem sabe dando lugar a outro material como o Tritan, que foi uma 
descoberta importante, sendo fruto das pesquisas relacionadas a esse trabalho, ou 
detalhando mais um projeto de melhoria e contextualizando como a evolução da 
tecnologia da impressão 3d tem avançado. Enfim, foi uma satisfação como acadêmicos, 
profissionais, pesquisadores trabalhar nesse projeto aplicando o conhecimento obtido em 
várias disciplinas, aprimorando o conhecimento existente e se deparando com novas 
descobertas. Vale esclarecer nesse tópico, que um dos objetivos do trabalho, era realizar 
uma prática, obtendo a peça projetada em uma impressora 3d (recurso da universidade), 
o objetivo foi alcançado, porém não com o material objeto do estudo, e sim com um 
material similar, apenas para aplicar a prática, de trabalhar com o software de desenho, 
dominar a técnica de modelagem 3d, e por fim, operar uma máquina de impressão para 
ter uma ideia dos procedimentos e resultados. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
19 
 
REFERÊNCIAS 
 
 
DABAGUE, Leonardo Augusto Moraes, 2014, Curitiba-PR. O processo de 
inovação no segmento de impressoras 3D. Disponível em: < 
https://cadernotcc.fae.edu/cadernotcc/article/view/148. > Acesso em: 14 de novembro 
de 2022. 
FERREIRA, Gessica Da Cruz, KRUGER Thaisa Regina, SANTOS Christiane Bischof 
Dos,2016, Utilização da impressão 3d na manufatura para a otimização de processos: um 
estudo de caso em indústrias automobilísticas, Disponível em: 
<www.acervodigital.ufpr.br/bitstream/handle/1884/37115/MONOGRAFIA19-2014-
1.pdf?sequence=1&isAllowed=y> . Acesso em: 14 de novembro de 2022. 
LISBOA, Gawaine, 2017, São Luis- MA. Estudo e desenvolvimento de uma 
impressora 3d utilizando a placa eletrônica gen7v1.2br2. Disponível em: < 
https://monografias.ufma.br/jspui/bistream/123456789/1557/1/Gawaine%20Lisboa.pdf >. 
Acesso em: 15 de novembro de 2022. 
MG3COMERCIAL. Vantagens da utilização de buchas de bronze, Aplicação das 
buchas de bronze. 28 JUL. 2022. Disponível em: 
https://blog.mg3comercial.com.br/principais-aplicacoes-das-buchas-de-bronze/. Acesso 
em 16 NOV. 2022. 
RK COMPONENTES INDUSTRIAIS. Buchas de bronze. Disponível em: 
https://www.rk.com.br/blog/buchas-de-bronze-confira-as-principais-vantagens-do-
componente-industrial/. Acesso em 16 NOV. 2022. 
https://monografias.ufma.br/jspui/bistream/123456789/1557/1/Gawaine%20Lisboa.pdf 
www.acervodigital.ufpr.br/bitstream/handle/1884/37115/MONOGRAFIA19- 
2014-1.pdf?sequence=1&isAllowed=y 
https://blog.mg3comercial.com.br/principais-aplicacoes-das-buchas-de-bronze/ 
https://tecmec.org.br/blog/uma-introducao-a-impressao-3d/ 
www.teses.usp.br/teses/disponiveis/85/85133/tde-25082011-
110944/publico/2011LoeserMetodologia.pdf