Prototipagem Rápida Tecnologias e Aplicações Neri Volpato Cap 1 2

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A idéia de Prototipagem Rapida iniciou logo apésa
Grupoformagao Prototipagem Rapida (GPR) em 2001, dentro da rede
MANET um(Manufactum'ng Networking), projeto financiado pela FINEP
de Estudos e 0s(Financiadora Projetos) em 1997. O GPR procurou agrupar
com a area inicio de cooperagao e discussoes deprofissionaisenvolvidos para
com atagoes em conjunto. Até entao, as poucas instituigoes no Brasil envolvidas
escrever
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“prototipagem”ajnda nao exists em todos os
nossos dicionarios. No entanto, certa d0 termoja havia uma popularizagao
prototipagem no Brasil, talvez cunhado pelo pessoal de prototipagemmanual,
como um do ou dosneologismo inglés, pelos primeiros representantes
desta adotandoequipamentos tecnologia, e isso nos fez decidir por continuar
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camada.
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produtos
esperanga
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deesperadoser
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necessidade
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6 procurou
o
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de
alguns
o
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mostra
Umaprocesso‘
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5 apresenta
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principalmente
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todospara
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tiveram’—
importante
princi-
Apresentagéo
filtimosNos
desenvolvimento
reconhecimento
gens
da
de protétiposfisicos
clientes,
oque
Seprodugao.
a
no
produzido
etc,
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se detectar
o que se
langamento de novos
produto,
de
langamento
utflizados
de desenvolvimento
No
protétipos
finais das
algum eITO,
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produtos
pegas e
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para
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ferramentas
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etc.
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s50 feitos
que
em—da
exactamentecorresponde
pretendem‘
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ser
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dede um novo prototipagemproduto. As tecnologias
utilizadas
permjte
sectores
répidapermits
processo
modelos
simulagao, anéh'se,optimizagéo,
processo
produtos,
convenientes,
atrasospassiveis
altura
pelos
detecnologiasas
diferentes
uma
vanta—efectivas
criaremse
do
a0
hojerepresenta
de
doe
deve-sefacto
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o
ser
novos
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nessa
as correcgoes
auxiliam
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dede desenvolvimento
de
design
podem adqujrir
possibilidade
utilizados
produto
vaique
produto
do desenvolvimento
ser
do
Tal
pamcular
A
ilficial
do
que
designers,
“definitivas”,
fisica.
possam
computacionais
de
assumem
de marketing,processes
assegurando
m’vel
e
djgitais
intensa.
industflajsempresas
fasenuma
modelos
modelos
as
sidotem
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A este
computacionais,
presa,
produto
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em
do
qual
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de
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proceder
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A
de
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prototipagem
fase inicial
associados
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Bremen,
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'
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e
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Santade
exclusiva do
Federal de
América
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Latina
University
e Europa,
periodo,
de
2
e
dos
orientou
dee
de
de
Unido) e
adjunto
Mecanica
Progra—ao
dePrograma
tendo
doutorado.
cooperagao
trabalhos
(Reino
ao
Materials,
mestrado
projetos
of Belfast
junto
Mecanica
Ciénciae
Engenharia
0
a areaaplicadas
atuandoCatarina,
Engenharia
iniciou
1995, e professor
de
dea Universidade
Neste
Departamento
Santa
Pos—Graduagao
PGSAGraduagao em Engenharia
de 25 orientagoesconcluido mais
de sua emfungao participagao
em
entre
Desderapida.prototipagem
seu
comoeuropeus
CAE/CAD/CAMtecnologiascom
1992.
(1994)
Durante(UFSC).
BIBA, vinculado
e
Federal
doutoradoe
projetosem
1989entre
dema
Catarina
atuou
do Instituto
Alemanha,
envolvimento
com
graduado
Possui
Federal
visitante
na
moldes
(1982)
doutoramento,
pesquisador
de
(UFSM).
Universidade
seu
no
mecanieo
Maria
da Universidade
autoresOS
depaises
industriaisdere.-.-.
Sobre
criagaoa
for-magic doa:2.
no
ja
Em
bilateral
mestrado jun—
a Universidad
do La-(Bolivia).
na suaboratorio CIMJECT pes—UFSC, focando(www.cimject.ufsc.br)
como para injeeao dequisa em temas fabricaeao rapida de moldes
de fabricagao paraRapido), processestermoplasticos (Ferramental
Manufaturamaisna area de recentemente,poh’merose,aplicagao
de seutema central pos—doutoramento(2005—2006)realizadoRapida,
Mayor de San Simon Foi fundador e coordenador
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Sobre
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_' h—Westfalische. E
Manufaturade e
Aprendizagem
wwwwfieborgbr)
da
Cimatecv. e
Rio de
modelos e
em
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1998,
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o
do
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fies
da Uni—
de Manufatura
E também
de(hsenvolvimentee
mecanico_ (1986)
de sistemas'1‘
pojeto e
CAD/
fabricagao
'teit Leuven
modelagem
no design
virtual e
laboratc’nriosdos
e da PUGDesign
do Rio
de
Rio.
Janeirode
pela COPPE e doutorando
na area de prototipagem
de industriaisprodutos e
fisica.
Centre
deDesenvolvimento
institute(CenPRA),
em Campinas
Universidade
elétrica
area de
(SP),
Federal
computagao
prototipagem
de aplicativos
e
grande énfase no desenvolvimento
metodologias e ferra—imagens médjcas,bem come
rapida no planejamento cirurgico.aphcagao de protetipagem
1999, com
de
NPR!VOLPATO.
fabricagao do Curso de EngerfiiariaIndustrial
Mecaru'ca e deMecénica e do Programa de Pes—Graduagaoem Engenharia
ParanaFederal doMateriais da Universidade (UTFPR),Tecnologica
emE engenheiro mecaru'ceCuritiba engenhan'a (1993)(1990) e mestre
de Santa Catarina.Federalde CNC e CAD/CAMna area pela Universidade
doutoradoRealizou seu Engineem'ng(2001) na School of Mechanical
Ferramentalda University Rapido, utili—of Leeds, Inglaterra, na area de
de Sinterizagaode Prototipagemzando o processo Rapida denominado
ede Prototipagemdo NucleoE fundador e coordenadorSeletiva a Laser.
e Ex—Ferramental (NUFER), que atua em Pesquisa, Desenvolvimento
tensao na area de Prototipagem Rapido. AlgunsRapida e Ferramental
dos temas de pesquisa atuais sao: Ferramental Rapido utilizando tecnelogia
dode aplicativo para o planejamentoCNC e CAD/CAM, desenvolvimento
E professor adjunto
flcénica.
a
énfase
localizadoTecnologia
Federal
pesquisador
rapida desde
daimplantagao
pela UFRGS, corn
1 t e especializagao
da divul—wade
do RS, atravéscnado
1.
corn
Naoionaldo Instituto
e
responsavel pela Divisao para
Renato Archerde Pesquisas
localizadodo Ministério da Ciéncia e Tecnelegia
desde 1988. E engenheiro eletricista (1986) pela
emdo Espirito Santo (UFES) e mestre engenharia
naUNICAMP em 1990‘ Desenvolve trabalhospela
a
trabalhosDesenvolveIndustrial.
Modelos
DA SILVAVICENTEfiliQPESJORGE
Tecnologias
Modelagem
d! S'ao Carlos
Ciéncia
E professor e coordenador
de Artesdoprototipos Departamento
Desenhe
Produtos
.7
da
de
em
E
—
ergao
IndustrialDesenho
Ministe’riodo
Laboratériopelo
Janeire.
rapida
pesquisas
E
Catarina.Santaas
Tecnologia,
no
deDivisao
desde
também
Po's-Graduagao.
Hunter (2002)
e
de
em
deNucleoses:1.,
XV
E Designer de Produtos pela Universidade
mestre em engenharia de predugao(UFRJ),
de
w.
responsavelpesquisadore
Tridjrnensionais
-
autor'es
DOSӤANTosROBERIQULOPESJORGEpara
os
processo
auxflio
de
na area
prototipagem
a manufatura.
de
rapida e desenvolvimento de ferramentas de
Contel’Jdo
n.“ Prototipagem répidacomo
Introdugao
1.2 Processo de fabncagio
1.3 Principio da prototipagem
1.4 Histérico
deTipos
1.6 Vantagens
tecnologias
denominado 2rapidaprototipagem
répida 3
de
1.7 Aplicagfies
1.8 Conclusfies
da prototipagem
fabricagfio
répida
10
12
14
Referéncias
da
9de RP
limitagéese
processo
Integragio
Ifabricagio
I
4
1.5
como
deprocesso
1.1
14
répidacomprototipagem
de desenvolvimento de
2.1 Introdugéo
2.2 For-mas
o processo
[7produto
1 7
representagéesde produtode
2.2.1 Representagées
2.2.2 Representagées
2,3 Técnicas
2.4 A finalidade
2.5 Vantagens
2.6 Prototipagem e
2.7 Prototipagem no
2.8 Uma
de obtengao
do produto mas fases iniciais
de produto nas fases mais
0
abordagem
PDP
de produto PDPno
38simultanea
envolvendo
organizacional
tercein'zagéo
para 0 PDP 40
39
de
30
18
do PDPadjantadas
34
engenharia
PDP
do PDP
representagéestridjmensionaisde
clas representagfies
para
18
produto
22
26
‘ 8??
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6’8
ConceL’Jdo
Femamentas
4.5 Etapas de
4.5.1 Orientagéo
4.5.2 Geragio de
4.5.3 Fatiamento
4.5.4 Selegio
para
planejamento
4.6 Plisprocessamento
4.7 Conclusoes
ApéndiceBA
66
ern
camadada 133
parémetrosde processo 131;
135acabamento
137
Problemas
formatodeste
121
131
preenchjmento
e
120
124
suportes
e
de RPprocesso
STLarquivos
136
ApéndiceAA
5538:1561;
opara
decorregioe
da pega
dos
Referéncias
My:
mnipulagio4.4
xix
formatono
lnformagéesgemispara
alguns sistemas
aplicagéesoutras
I39formatosoucrose
STL,
a exportagfiode arquivos STL
I55comerciais
70Tedzmlogy
:3
Ferramental
76magmas
78mp6
répido
5.1 Introdugio
5.2 Principais
5.2.1
Corpomfion92
Moldes
Silicone
de
rubber
epéxi
Filled
169
Moldes metélicos por eletrodeposigfio
5.2.5 Moldes metélicos por sinten'zagao
Principais
estereolitografiade
diretosprocesses
Moldes polime‘ricospor
5.3.2 Moldes metéicos
laser
Moldes
(SLS)
metajcos
Moldes metéicos
Insenos
3 laser
metélicos
(LENS)
de
—
172
Direct AIM 175
176
a laser
177DirectTool
impresséoD01
(SDP)
smten’zagio
EOSequipamento
panir
3D Keltool4
171RePljFonn
sinterizagéoseletiva
por
tridjmensional
5.3.5
por
SL
RapidTool
a
175
5.3.1
5.3.4
118
metéhcapulven'zagio
vazamentopor
168Molds)Epoxy
5.2.4
em
STL
carga alumim‘o
por
5.3.3
Ikatquivo
de
Moldes
a
5.4
com
166molds)
5.2.3
de modelos
5.3
siliconede borrachaMoldes
(Aluminum
&
166indiretosprocessos
(RTV
5.2.2
[63
163
179ProMetal
fabricagiopelo processo d3 forma
182
ferramentalOutros processes
5.4.1 Moldes de cerémica
5.4.2 Moldes de areia para
para
répido 182
fundigio de metais
fundigio de metais
188
185
final
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g-g
g9
4i
Contelido
186
7.5
7.4.5 Escala
7.4.6 PadIonizagio
7.4.7 Perspectives
Conclusfies 237
Referéncias 239
indice remissivo
21$
221
‘16 232
235
Z4!
236
na area da safide 236
Prototipagem répida
de fabricagéoprocessocomo
deJonas
Escola de
Carvalho
de 550 CarlosEngenharia
Neri
TecnolégicaFederalUniversidade
Volpato
Paranédo
(USP)
(UTFPR)
1.1 Introdugéo
filtimosNos concorréncia,aliadadaaIEIEnSificagaoanos,
dos produtoscomplexidade fabricados, tem
substandais ho Prdéessode Desenvolvimento
reduzir
]idade
do
e
tempoo
e
total
gompetitividade.
processo de desenvolvimento,
ferramentas computacionais
dos
esta
wduto
cessidades dos
falhas
entre
e
os
associada
clientes
satisfatoriamente
gao
fabflcados.componentes
a
e
como
para projeto
Muitas vezes,
a_
habilidade
aqualidade
processo,
do
o de novas
anélise,simulagao
a garantia de sucesso
todasDentre
produto.
aspectos
emprego
da_ empresa
bem
aumentocom
tanto
desenvolverimediatamente
I10
envolvem
também
alteragfies
(PDP), visando
empresas
Produtos
juntamente
alteragées
essas necessidades.
envolwdos
melhorar
de
de desenvolvimento,
Estas
dasexigido
a crescente
como
e
de qua-
de gestéo
técnicas
otimizaéao
comercial
em identificaraS
prodfitosque
as
reduzir
atividades
a
ne—
atendam
envolvidas
possibflidadede
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Prototipagem répidacomo
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des—éqresentado,
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‘
e
detalhada das
capi—demaisms
mais
defabricagao
bancada
»
répidam
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(ext Vél‘iOSmaria}
moldagemlib.
'3 I
injcial
braza—
a de partes
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onde
Mais
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cama—em
deprocessos
miles 9
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processo
Design)
(maiores
teru
umao
5
vez
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em
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sido aph-
primeira
termosem
maiso
popularmente
importante
seja
deprocesso
esteaproprlado,
mais0
Rapida
originalnome
aceito.
de
Raplda.
tecnlcamente
produtoum é partecomponenteou essencial no seu
desenvolvimento, pois possibilita que a analise de sua forma‘e
fase anterior a produgao de ferramental defi—seja feita numa
as fislcas dos produtosHistoricamente, representagoes (ou simples—
Vém sendo utilizadas desde a deprototipos) antigijidade, evolujndo
de
mente
ajndamanuals,
disseminagao
prototipos
A RP
gerado
dos sistemas
pode
em
definidaser
forma
por
como
de camadas
camada,
tridjmensionais,
sistema
um
planas sucessivas,
informagoes obtidas
CAD, de forma rapida,
com
inicia
processadas
empilhamento
da mesma.
e
ilustrado
(prototipos,
com 0 modelo
obtendo—se curvaseletronicamente,
onde existe on n30 materialcamada,
entao
e
sequencialmente,
aderéncia
deprocesso
conforme
componentes
(3D),
no
CAD
Virtuaisprototlpos
mais
nos 80,3.1103
recentemente
com a
com os
rapidos.
fabricar
dimensoes
utflizadas,parabastante
O processo
,
este
funcionalidade
permite
uma
deprototipo
Aided
~»
consideradoser
tornouse
representando
para defabricagaoa
Prototipagemnome
sidoteremprocesses
1 3_.__Pur_1ncr'p,19_9§_9L9t0Iipagem5?:ng
da manufatura
que,
de nao
0
0s
de manufatura.
geométricasda
.
*
maisnao
Talvez
Estaprevalecidol'z’s.tem
utilizadosser
material
importancia e a potencialidade, que derivam da grande economia
em tempo de fabricagao e capacidade para fabricar geometrias complexas, o
da RP pode ser considerado um marco em termos de tecnologiasaparecimento
pro-
eautomatizada.u
finais.
acrescendo
de
a
de material
.~.
..
fenamen—
durante!.-
Devido
re—
base—
ser
(Layer Manufacturing),
manufaturaFabrication),Freeform
alguns poderem
produtosem
fabricagao. Apesar
foi mantido, pols
nitive.
&
uso
incoeréncia,uma
ocorre
molde.In
(Solid
depontoa
para
mais
também
livre
camadapor
(ex.
(ex. soldagem,
éiiim.
ageramque
medal«
usinagemI,
fields
por
a formachegarse
‘u
nor-
manufatura
manufaturaManufacturing),
o nome(Material Incress Manufacturing), original
denorm‘nagaopersiste atualmente, mesmo depois de
pegas
-.
forma
como
fabricagao
(Desktop
aprimorados
«u
taisapropn'ados,
deprocesso
das mesmas,
fabricagao
isto
atraves
é,baseado
1.1. EstaFigura
modelos, etc.)
na
diretamente
e
adigao
principle
tecnologla
fisicos
do modelo
automatizada
da
no
3em
geométn'co
flexivel.totalmente
3D da pega no CAD sendo “fatiado”
de niveis 2D que definirao,em cada
a ser adicionadol Estas
gerando—se
injciando
a
na
pega
base
camadas
fisica
e indo
serao
através
ate 0
do
topo
‘mefieduneqse9p
tpunzmqn
3p 993111393, 32p
101d ‘6A6I0
11pm:
3,1
fléI
seq
‘ogéefmmed
as—noz
1113
sopdsopoqgm
ogfieauqv;tauap
1119 909ME‘WIG
19111112151 9p opoqam
3-1
mmlBoqu 2 :seomoaa, 929119;
sapmaJB SBnp 9p Hand 82131352111919 uIapod :18 9p statue 92180101139192p $921121
S’e 9 mosoplmBQS ~soaoIq 9p o'gégsodelqos ‘smodgfiasepnugnd 3p‘Imaumag
2 oquoogérmsuoo 328111112ameqseq sagéeonde19 2111011191 ‘ngs ‘a eru mam Bum
9 ogu 3213211120 9p 991mm 303131; 90:19qu ep ogétmsuoa 9p oqleouoo 0
mmmosaoqog
9?: cpoww 1'] 2mm
o
2 Rune;emfiygV 'smuogsuaurrpm semyladns 9p ogfmpmdel eqsap
0es-opueaqo ‘seogglfiodoq3121123 sap ([aAgu 3p smma) oogglfi’odoqomoquoo
mm 1219:) 3p soosn) EHsome/up ep 0135111131103 eusgsuoo oponam 0 'oogglfiodoq
219d sapIOuI0A9131 9p sedeul ap ogémqsuoo2 mad 0p019u1 um neAIOAuesap
£06819p eJ[0A 10d ‘anb klaqqumg B as—eAapSBpE’uI’EZ)ap semen? 0135m1su03
e ‘rzgelfiodol9p 0p039u1 0p ogfmonde apuBJB mgeumd 12p 1291:; EN
ensnn
e a
2
Enumsm 171'
upeunza JOd mnmnuew ap ossaawd op sedan sgzdpuud sap Og5EJUaSSJdBH |'| wnBH
[—
oogsg; o1apow oaluguew olepow
epeouqe;
w a o.
~e l
n
119
9p.
,
’2
o
med
med.
,. 8w
e
quo
2
«.
“as
u
.
oxuaLueuej avg 0|epow
I91
eum
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12319qu
ogfmnsuoo
‘ZA6I 11151
semeId
.
ogfigpv
sepeuuo;
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uIe
'Iu'eumag
.
sep
OpLIROOAOJd
up mmd1
‘
szpewea
es-opummsuoo
Imed(p
969d
some
9
opens
‘01761me
sou SOpIA
909(19qu
sgeAmodsrp aquaumeme d8 9p 31211191919sosmzxrp sop aseq
e ogssaldux:anus;9 01352191111TEL 'senno ‘195191 ‘eturu9p 0119_[31318010110351
SOAOII9p semaqsgs ‘smuanem ‘ogspeudare ep oqueurngm 9p 9310131103 0qu0
e ‘ONQulefiemsnspan, ‘sequaaexstem seugssaoe smSopuoeq sumo semen-p
e BpIOS ‘ogsnnxe ‘Qdop mfimmgaw2 011103 spa: ‘emnegnueux9p 81211010119913,
sossaoom 9p 01359183311115Oppep ‘sgaAlssodas-uremmoq ememuew 9p sperm;
s19 med 10dsepepgsseoau sepeumo ogéeapzqe;12p seamad segémueuladuq
'ODEOJBUI ou
e
sagimydb a snyfiolounalngdy; waSDdgmzmd— p
Prototipagem répidacomo
asnecessidades
.
‘
soldamao,~
.ais
vidosde processosIrf
eme
nos
e
em
.1:v-.
. T31
desistemas
éinteragao
proposto
placas transparentes
Beamanli
construgao departira
Motors,
fotopoljmerizavei.
refratarias (por example,
desenvol—foram
papel canao
e
resinauma
Blanther
como
Zang (1964)por
fabricagio
por
materiaisoutroscom
1972, Matsubarafi,da MitsubishiEm
a
do método
seguintesanos
1940,
citadotaisrecentes,
refinamentosDiversos
deprocesso
Gaskin
por
(1973),
propos
Perera
conforme
um método
em questaoA resina
de
era
'
mmercado. coberta particulascom
curada partir da emissaoa
delampadauma
provocando
formadas
0
vapor
constituindo—se
do
fonteuma
merct’irio,
endurecimento
partira
de
de
de
método
de luz no
de
ou
caso
areia) e
especfiico
seletivamente projetada,
regiéo.As finas camadas
sobrepostaseram
modeioum
coerente,
era
determinadauma
proposto
posteriomiente
qua]a
136 de grafite
seqiiencialmente,fundigao.
(No Modem
J. E.
MANUFACTURE
No.
BLANTEER.
OF oomoun RELIEF
473.9014
MAPS.
Patented May 3, 1892.
Page tabricada
is'm
»: camada
rpor
(k- camadas
Beamanl,We1
de duasFtir
V.r do
.3
:1
,'
dem
A
v:
de
demapas
as
grandes
método
voltapot
F3
énao
construgaommoa
cera
relevo
Figura
na
1.2 ilustra
fabricaoao
peios métodos
zou—se
para
tas
de Blanther para
em 1974 verificou
de superficiesde
tradicionais de
a
que
construgéo
a mesma
geometria
fabricagao,
de topograficos‘mapas
técm'ca poden'a ter
compiexa,
conforme
djficeis
ilustrado
de
11a
grande utflidade
serem obtidas
Figura 1.3,
de Téquioutili—professor Takeo Nakagawa7 da Universidade
fabricar moldesdas técnicas de construgao parapor adigao de camadas
a de ferramen—utilizando técnicas de produgaolaminagao parainjegao,
Emcom
; obtendo—se
Método
D1Matteo6de
1890,
I.2Figura
de
1979, o
estampagem.
Dlonelqo
3p ‘2p2u123
2umum
05593°Jd VI EJHSH
911103
u103
02511p01d 2p9p
133‘0p1A10A11939p
111112u191313
0191q02
91) 2113131103
23111391 21) 103m391d 211191313
193
7
2
9
9p
0101 023111u19
399593 91) 211119193 025130dx9
'211218011109191311 9p 121112
‘1961my39110111 [1119139981011va zunw
110 32p21111du13 33213211910111911103
32 ‘3211101u19 32p1A10Au939p312111) 021u9 u1219
21211 ‘(2189112111)2p2111111113901) 0111011103
03m
21111111339010;
011
9p
1211912111
3211u11 12113
033930111opu2111qu103
'0p1211p01d91321111113V
0339301d91119111231320 2113131103 21101101/1 9p
9p 323111391
‘9861m962>101101/\1
2
211218011010
02d21= 011 119A10Au939pum
91u9u12311139d39 312u1 ‘XX 0111393 01) 9p219u1 2119u111d 2N
‘2111811'1112u129g1 1011 0112113 9u1101'u03
21) 2311pu1113 0231011 21) (173/1) 30112
2131112 1011um 3101191)2p22111111
121101313011 91391) 011101
2113131103 23111391
m9
2n3
3105u21g1 u2u11131191g1 10d
—291
0112111)
219
9
30101 321) 211111
0191110
2 ‘911191112313251'0931
21323
m9
‘3231121801013219u123
211m
imam][81128051
2p1A10A11939p 10; 21301011391 21391) 03393113
u103 (XIX 0111393
9091121410 JDd
011
sepeum:
2p1A10Au939p
9p
23111331
ogfigpe9p 231u391 2
173
‘123010301191) 0111193
321) 211111 ‘32112um1132111.10; 93—01:)1111113111‘3019fq091) 3212119
011111u1 o
11d1n339 212d
21.123 91) 2191111113 V ‘91119u1
‘12111311321233 um
um91111A 30p
‘91u9u112118132pmq11131p—291121111ur1332-0p112u0132
U19
2um
0
019[q0
2111 mm
5742/
u1219
01>312319A3u211
2111111191) 23111391 V
um
193013111111339
321321103
011101.191 0V '91u912d3u211
9u19111m
913 39932211
323111191 12113 91)
20111 9 21111111339010; V
mm 0132311112}31310” g" EJnSH
T1
01311911112111 8019qu
_-
,..._
9111131111 1711mm
- n
113
V
1110 a1119u11211112u1
u11332
0931mm
9 2p2u123
91) 2112111101112
op2u0132 219 0213101
95995172111103013010u39; Dp1d9111.133191112010111— 9
Prototipagem répidacomo
pistéo acionadoera abaixando
apropriada de emulsao
camada e assim
manualmente ou
A
objetos
do agente
sucessivamente.
plataforma
fixador para
e
o
fabricagio
a técnica
dainicio
estePosterior-meme,
desenvolvida por
7
adicionado—se
fotoqujnficamenteestampado, cn'ando—seum
1.4 flustraFigura
e
a
deprocesso
Munz para
a
produgéo
objeto
quantidade
da
era
préxjma
esculpido
objeto tfldjmensional.
o desenvolvimento de
tfidjmensionajs.
Dec. 25, 1956 o. J.
Filed May 25.
2,775,758MUNZ
FHOTO—GLYFHRECORDING
1951 2 Sheets-sage: 1
Jzfl/JZIJF
an/Ifld/V
XIX,
~
r
consistia
Me-
rea—
Frangois
_v.
intuito
dasUma-—
m...
ocom
em
posicionar
simultanea—
per artistamm
dacilindrica
,Fuo
1935, MoriokaQan
ch {owescultura e
I) uso
do:L
‘ m.
de luzuma
objeto sera
eramcomadas INVEN‘IOR
4127‘”
da técnicamt
& um sistema
hemolvido,
&
n.7,.
Inna
com
sobre
camada,
Figura
um
[.4 Processo
objeto'“
de Munz (I956) para reprodugio da imagem tridimensional de urn
*1 I
a
Imdap
I~
we Jodupnmo oasodmd Jes2| 12 ogSengeJugs ap ossaaon 9" EJHSH
ens
noElmo
«v. 93—21:;011
m
a“pBSTLd
sopeaseg g
'sonno
“
113) AHn
«In aioéeqeo
091913 9p
Bum
‘21108ue.
Vlep.
as—mquooua
“901739938
‘ .-. 9098900chq
axed
‘SGJOSSIUIOJd
1| spam
ogdpujud3p
_u
3.111911le
9P
‘emseld
0 0.11811]; 9'{ 2111813 V ‘sunuuuoa
9p 01302 219d svep
no ogée‘eaugqsoneqa eaugufieul ‘epepwalfi10dopues~1'p1mJ equaumopeasod
urexa s12 1119Burn 2 sepeonde semoumed ‘aqueumolseg'3 L61zmeux at.pmmo 10d
ogsodmd 10; ‘euxsqdno 19301 ep same} 19 ogélsodxe12p gamma soprptm; males
e moo ‘osseaom uIn9p epepaudoxd syeueqveul SOSJQAFP 9p 90d opuezmm
sepeureo opueuuog
”unsung/mgJodopunfiesJam
0130010ch ossaoom
no 198121 ap same; 312m 110 um
9p msademamsn
'1
omsem
10d
'pmaxgg1119
eurgdepezmm
unapod
1
1'
SJSSE| 9p ogSDSSJaJu! 2 aS-OPLIEZHIJH EJnJII'DSaOlOJ 3p ossaamd g" EJHBH
€66ng
Jemdwoa
‘sulequS
31$) I‘V'IS 0 Ha
3.861
r
‘m
-I
ma
-
on
n.
SJQlGUJOJSquU! 19921[eAgzuemuodonoj
219epexreqe
193121 ep
‘19anum
01
sopo‘Lso211
I
sou3011931103
u;
umBBduoqmg
3p omeurpqozmasap
up
aqueulmzuauloa
n33
~
“L9ule
um
9x19;
10d
ep samene
[enb ou
12399
op
oqsod
73me
‘euleqsgs11m
agapeengeN
‘Jesq 9p same; sop 013533319110opensnu euLmJuoa
911000mad oxaumod 0p ogéepefiapmad no seamrmboqo; 3905291 B 0pmap
2 quoossaooid 0 39321 ap 59x13; slop 9p 013506319111;0:13qu 0p 015520110; ep
9p mueps ogéezueumod219d oomsgId 9p 3019130111[SAISHSSSOJOJ 0.1311de um
B med ossaoom um SQdOJd Huosupemg [8961 mgogéeouqe;9p emu)
‘91 emfim Bu
sagSDaydDa mafia/cuss;ngdpJ 1.119394110de— 9
Prototipagem répidacomo
.r‘gfio!
»
fotossensivel-4
Na area de fotopolimerizaeao,
sistema, no qual
dedireta
um
do objetoimagio
do polimero pela‘
mada através
posto por
de
laser Ultravioleta
de prismas
computadorum
1982, Herbert“,daem
de
sistemaum
Hebert,
feixeum
fabricagéodeprocesso
em
8M, propésempresa
(UV) polimerizava
comandarpara
ca—uma
X—Y.No processoplotteruma
utilizadoera
9
pro—
movimentosos
1.5.., do feixe
esta
de laser
abaixadaera aproximadamente
fotopolimefizavel
Todos
to
trabalhosos
comercialmente
SLA—l
Systems,
apés
propriedadea de
foi propostom
r a umar:
Zurmenteer.
filmando
matriz
fundi—
camadas
ou
origem as atuaisdar
apassaram
do
mesmo no
técnicas de
empregadasser
primeiro
pela
tan—
equipamento de
ameficana 3Dempresa
encontravse estado
encontram—se
resina
—
uma
de StereoLithogmphy),
(ext Impressao a
para fabricar
de
o
e
de
ser
UV
de
Tinta —
resina
poh‘merizagao
liquida
pela exposieaocura
UP7 de Ink Jet
pega
cate—
(ex, Estereolitografia
jateamento
posterior
a
a
Nestaprocessada.
envolvemque
laserum
ou
Jato
mesmosos
matéria—primautilizada
antes
atu—
processes
tem—se:Pot
no
da materia-inicial
assime
teenologias
tipo jato de tintacabegote
e
Sendo
h’quidaporde
instalados
formaou
que,
baseiam
de RP
sentido, pode—seclassificar
liquidoy
as
se
planas. Os processos
estadopelo
mercadono
adigao de material,de
equipamentos
Neste
a
de RP20 sistemas
Liquido, Séh'do
Liqujdo
no
de
camadaspor
agrupados
em
em
goria,
de RP
mais
fabricaeao‘para
Baseados
UV
Topografia,
técnicas
considerandoser
baseadosprocesses
&
liquido
desenvolvidosprocesses
Apparatus),
manufaturade
podem
prima utfljzada
camada,
dequantidadenova
da
por
tecnologias
importantes,
promissores,
em
(hand.
djferentesusarem
maisalmente
e
aparecimento0
‘4,existemKai et al.
principiomesmo
e
dapoljmerizagao
1987.em
deapesar
da
construgéoda préro’macamada.
estas
(StereoLz'thogmphy
SegundoSwainson”por
1mm
acabaram
1-5, ,Tipos d..etecn9|ogias
has
em
quanto
Todavia,
somente
térmjno
técnicaspesquisas,
Fotoescultura
Rapida.
o
apara
de produtos,
Prototipagem
0
de
da
desenvolvimento
RP,
adicionadaera
conceitosnos
piano X—Y.Aposno
SL,
umpor
luzumaa
entrePrinting),
outros.
E?
tra—se
ou
[972
‘I
no
outra
sua
an
emBaseados
Fused
Sélido
estado
nestes
selido, podendo
qualquer.
depositgao
—
Alguns dos
(ex. Modelagem
Deposition Modeling,
0processos
estar
processos
material
formana
fundem
por Fusao
IJP). Outros
e
encon—utilizado
de filamento,
0
Deposigao
somente
daantesmaterial,
—
lamina,
FDM7
recortam
de
uma
0111.
‘(IVQall)
’-
9pSODHQO
10dou
—9{)02325111 2 21211 [2139(189 [21119u12119J9155192111113
99-- 0
_»~ 10d
:
.
10d$013110
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9
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V.
v.1:
17
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‘0232311q219p sosse301d
0u s2p211r219p0111113120
269d
29011110
0 011103
‘QNQ 1119821118110
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‘s2d219929,99 sepoLLuI9q
o (9)‘01u91112339301d—80d229du1q 93u9u1[2198901119u12q2322p
"LLS 02mm02959
‘ogéeouqmB
911001113 9p 0231ug9p 9
82p
311982111211 5V1-
u19
2p
0251:23qu2;9p 057593010 011103
"QT20ng w962d11010]a?5"§9§52fi111119'su9621ueA
'X9) 0111110101op
2um9121110135221311'1
4
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a
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SE Menor tempo
geometria
tradicionais,
(STereoLitho—
mama de triangu—
STL
m
Pode
de
(fatiamento
uma
material); do
das
—
L
da pega.to
m».5-
-
n
Capitulono
- em
4,
e,7.“
especial com
desvantagens.
pecav
ouuosm
a
de»
advindas
rapida
produto
no
(ext mock-up,
V s do 0
E33
do iru’ciopeca,
podem ser
fima0 (em
necessarias para
de
tmida
por
de
complexos
obtengao de ferrarnental para producaoa de
05
um
da o PDP, permitindoutilizacao da RP durante
tridimensiona‘rs fisicasfrequente de representacoes
Varies de estao detalha-tiposmodelos, prototipos),
e
da RP como processo de fabricagao sao 3,15,16.
nao $510 as mesmas dospropriedades mecanicas
metais e plasticos geralmente usados no produto final. Somente alguns
materials desenvolvidos das tecnologias,proprietarios, para cada urna
a0 fato de a fabri-podem ser empregados nestes processos e, devido
ser de 0 material uma certaporcagao camadas, possuiadiqao
Este fato implica em limitacoes na aphcagao das pegasanisotropia.
produzidas por estes processes
Os materiais
processes
projeto
a
2‘Capitulo
tidas
construgao
construir
Um unico
de pegas.
utfljzagaomais
Geometrias
fixagao.Ge—a
de processo.etapa
obtengao de protétipos,principalmente
aoscomplexa, quando comparados processes
vezes manuais;
na
vantagens
é
para
muitas
maior
A precisao
d:
fundi—
de
Algumas restrigéesou deficiéncias
Iapida_
r
mais
utilizadoser
nrimero
As
mnada
utilizado,
de material
peca).
calculos
custoe
de
CAD;31%
finica
posteriores
da
ématerial
etc.
uma
para
etapas
do
trajetorias de ferramentas.
O planejamento de processo e’ bastante sirnpljficadopols se reduz basi—
camente a célculos de trajetorias no plane 2D e, por isso, é realizado
de forma automatica dedicados.praticamente por sistemas
similares,pmcesso
em
Nor—de trabalhor
seja laser, deposigao
faca,por
resisténcia
N50 3210 necessaries
é
de processamento
é necessario
processes,
reforcar
meio
de ferramentatrocaa
do processo,
é fabricado
equipamentode Laser
‘. due 3 Dimensionali=
I.r
firn
0 componente
finicoum
a0
do, jato de tinta,(ext Sin-ento.-..\~a.|
é necessarian50Geralmente,
malmente7
do iniciodop6 antes
fabricagio
tipo de dispositivo.qualquer
).ll!
Objetos
deprocesso
e
suas
superficialacabamentoo
usinagem. Novamente,
pela adicao de camadas planas,
serrilhadoo
Este
CAD,
obtidos
decorrente
no
efeito
que
do
provoca
é inerente
Capitulo 4).
a0
efeito
inferioressao
devidopor
curvas.
no
e as
urna
a0 fato
caracterr’stica
escada
dasaos
de a pega
da sua
pecas
ser
ob—
cons—
superficie
inclinadas eregioes
um desvio da geometria da pega modelada
RPde detalhesprocesso (mars podem ser
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r
podem:
Vérios
proble—Focessos,
obser—ser
ser
decorrer(ver detalheso.
poderecor—
fabricagio l3
de RF. A tendéncia atual é aumentar cadatecnologias
o uso de protétiposna engenhana, manufatura e ferramental e esta
Visualizada nas areas de aplicagoes nopela mudanga da demanda
dos anos apresentada por Kay e Fai3 (Figura 1.7).
maisvezde RP atuais.»~.
aphcagéestipicasdequantidadeI:
deprocesso
séo
logias de RF
automobilistica,
das
industflaissetoresos
RT,9
de
sendo
podemque
ja bastante
bioengenharia
se beneficiar
djfundjdas
(medicina e
do dasuse
indfistriana
tecno—
aeroespaciaj,
de produtosodontologia),
minimizadosmldo
Tabela Areasl.|
RP.
de aplicagio tipica de protétiposobtidos RPpor (adaptado de3)
Icagées
fl!
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'..
s,
&
-
e
escoamento
Anélise da distribuigéode tensées molde obtido
Eletrodos
Modelos
de
70%
Nestes
60%
50%
40%
proto—
(testesalpresa
"
40
ocom
30%
de 20%
10%cases,
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1
tecnologias
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De 1988
médi—
u
m
-.
projeto
to e
foi
De 1991
e
— 1996 1996 em diante
Ferramental
Engenharia, Anélisel
no.n
1991
Manufatura
5.Capitulo
—
e Planejamento
Proieto
depois,
algumas das Figura I.7 Mudanga na énfase das éreas de
por
em
de
pléstico
silicone,
pulverizagTo
Fundigio (em areia, cera
perdida, em molde metélico)
80%
proto-
ra
mefilica, etc.)
90%
preferencial—
também
-165.
100%
moldes—de
mimero
‘.
isto,a
ufilizarse
apresentagéo
de Ferra—
0
e
ufatu
ferramental
Pegs moldadas
(utilizando moldede
do mi—
pucessos
Marketing
de forma
Anélise
Pegas pré-séries
Diagnésticoe planejamento de
operagio cirlirgica
Projeto e fabricagéode préteses
e implantes
conceito
major
Somadan
de
de modelo
amnentoe
«
Modelos
modelo
Man
e
constan—sido(an
verificagfio
(especifi-
cats-50 de projeto)
Visualizagio
[CAD
Prova
damelhoria
nfimeroun
suaa
.Comopas—
de1.
A poucace‘nu
Projeto
-
de
conside-sendo
...
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l
Engenharia, anélise
e planejamento
aplicagéo(adaptado de3)
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mestres
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Technology,
lntegragéoda prototipagem
derépidacom o processo
de produtodesenvolvimento
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TecnolégicaFederalUniversidade
Cristiano
Centre delntegrado Manufatura e
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Tecnologia (INT)
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para auxiliar no Processo
Para
de Desenvolvimento
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de Produto
Adicionahnente, a utflizagaode representagéesfisicas do produto (tais
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daIntegragao
)6
r
objetivo
de projeto,equipe
‘05
de
On50.on.,
a
dorepresentagao
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no
do produto podem
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dentro
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mesma
djferentes
o
empregadasser
bemempresa,
finspara distintosr
de
As
empresa
de acordocome
encontradasrepresentagoes
de desenvolvimentoprocesso
variarpodemrepresentagoes
da
com
sao
de
empresa,
cada setor
apresentadas
usadasdesignagoes
para
com
a
I9produto
e mesmo
industrial. As
seguirl'z.
processo;
ch desenvolvimento
tar-jam conforme
dfividasasm
diierentes,
Ao
EmboraEmcagao
7.
Maquete
representagaomna
no
aspecr
ce
“macchietta”,da
séculono
esbogo,
I H’ de
)
-rw
Proto—Rapid
Enfatiza—PDP.no
do
fies.. fisicas
acompanha
insinua
2)
e, consequen—PDP
..
integradas,serm
w. for—variasas
quais.
fase.7
‘a
os tipos
do PDP.
temeirizagao
aapas
xu 0
belas artes
facilitamde conceito
podem
Federal
primeiro
arquiteténico
vaflabflidade que
ar-
em
que
nos
como:
(para simulagéesreduzidas);
de fenémenos);analégicasIanalo’gias
(para
a
classificadasser
apare—
intengao formal do
modelos preliminares
trabalhono
o
dae
elaboragéodos
necessério
palavra
designarpara
da idéia
direta—derivada
Amacula.