Estudos das Reações de Cura de Novos Materiais e Aglutinantes e Definição das Condições Operacionais Ótimas para Construção de Objetos Tri-dimensionais pelo Processo de Prototipagem Rápida a Jato 3DPrinter

Resumo

O termo prototipagem rápida designa uma família de tecnologias usadas para se fabricar objetos físicos diretamente a partir de um banco de dados gerados por sistemas de projeto auxiliado por computador (CAD). Tais métodos são bastante peculiares, uma vez que eles agregam e ligam materiais, camada a camada, de forma a constituir o objeto desejado. De fato, estima-se que a economias de tempo e de custos proporcionada pela aplicação das técnicas de prototipagem rápida na construção de modelos sejam da ordem de 70 a 90%.Todos os processos de prototipagem rápida, atualmente existentes, são constituídos por uma cadeia de informações comuns que compreendem as seguintes etapas básicas:1. Criação de um modelo CAD da peça que está sendo projetada;2. Conversão do modelo CAD em uma rede de elementos triangulares (formato STL);3. Fatiamento do arquivo STL em finas camadas transversais;4. Construção física do modelo, empilhando-se uma camada sobre a outra;5. Limpeza e acabamento do protótipo.As tendências mais modernas de qualidade e produtividade apontam para a indústria da Prototipagem Rápida como um mecanismo eficiente e robusto para a manufatura de produtos. Na tecnologia de Prototipagem Rápida, o aumento da precisão, rapidez e liberdade de forma na produção de peças de variados materiais tridimensionais são elementos essenciais que devem ser considerados. Para a Prototipagem Rápida atender as necessidades de contínuo avanço das tecnologias, de regulamentações ambientais, de diminuição de custos e objetivando a nacionalização de tecnologias deve-se colocar especial atenção em pesquisas desta área. Neste contexto este projeto propõe o estudo de umas das técnicas de PR conhecida como 3DPrinter (3DP), com o objetivo de desenvolver novos materiais que atendam as necessidades de menores custos e também a necessidades de mercado ainda não atingidas, evitando assim a importação do material utilizado hoje em dia e conseqüente nacionalização da matéria prima e mesmo do equipamento como um todo. Mesmo com os preços atuais, o uso desta tecnologia está se multiplicando. Universidades e colégios a utilizam para aulas de design, médicos imprimem modelos para ajudar em cirurgias complexas, arquitetos imprimem maquetes tridimensionais de suas criações. A tecnologia foi até utilizada para construir um mapa topográfico de Nova Orleans, ajudando na reconstrução da cidade. Portanto, pesquisas nesta área propiciarão o aumento de possibilidades de mercado para as peças produzidas por este tipo de equipamento e diminuirão os custos.O projeto prevê a aquisição do equipamento de PR que utiliza o método de impressão por jato 3DPrinter, da ZCorporation, com o objetivo de utilizar a plataforma aberta que compõem este equipamento, para o estudo de novos materiais para serem usados nesta tecnologia de prototipagem rápida. Objetivam-se, o estudo e desenvolvimento de novos aglomerantes utilizados nesta técnica juntamente com os materiais cerâmicos em pó (especialmente o gesso) e também a pesquisa, desenvolvimento e análise de viabilidade de utilização de novos materiais em pó, nesta aplicação, como amido e plásticos. Assim elimina-se a necessidade de compra do material importado utilizado nos equipamentos já presentes no país e também possibilita o desenvolvimento de novos materiais, e seus aglomerantes, com diferentes propriedades que atentam a requisitos específicos ainda não atendidos pela técnica hoje em dia. Ressalta-se que o desenvolvimento de novos materiais com uma avaliação de seu emprego para aplicações específicas é um ponto importante e fundamental para o desenvolvimento deste processo de Prototipagem, requerendo estudos científicos neste assunto. As atividades de pesquisas já desenvolvidas e em andamento no Laboratório de Otimização, Projeto e Controle Avançado (LOPCA) com apoio da Fapesp permitiram a este grupo de pesquisa adquirir os conhecimentos e infra-estrutura necessária para a realização deste Projeto. (AU)