Artigo completo - Open Access.

Idioma principal | Segundo idioma

Análise comparativa dos processos de prototipagem rápida aditiva e subtrativa no desenvolvimento de produtos

Comparative analysis of the processes of additive and subtractive rapid prototyping applied in the development of products

Silva, Conrado Renan da; Jeronymo, Raul Molina; Barata, Tomás Queiroz Ferreira;

Artigo completo:

Este artigo propõe uma análise comparativa do uso das tecnologias de prototipagem rápida aditiva e subtrativa através de informações de produção e de inspeção por digitalização tridimensional com o objetivo de elaborar dados para o desenvolvimento de produtos. A fundamentação teórica abordou os conceitos essenciais que definem as tecnologias aqui tratadas através dos seguintes tópicos: a) Tecnologias aditivas; b) Tecnologias subtrativas e; c) Sistema de digitalização óptica 3D. A pesquisa foi realizada junto ao Laboratório Didático de Materiais e Protótipos – LDMP e o Centro Avançado de Desenvolvimento de Produtos - CADEP do campus da UNESP de Bauru. Como procedimentos metodológicos, foi adotado o método indutivo, de natureza aplicada, com abordagem quanti-qualitativa que explorou limitações e características dos processos de impressão 3D por filamento e corte a laser, buscando estabelecer parâmetros operacionais confiáveis, tendo em vista que tais informações são escassas na literatura. Através da digitalização tridimensional foi possível realizar uma análise da superfície das peças, bem como a fidelidade dos modelos físicos aos modelos digitais, usando da elaboração de mapas de cores comparativos que determinam os desvios máximos e mínimos. Como resultados, são apresentados dados comparativos das peças produzidas nos processos aditivos e subtrativos e os parâmetros operacionais para cada uma delas. Foram constatados problemas na qualidade das peças que só foram possíveis de serem identificados por meio da inspeção tridimensional, demonstrando ser uma ferramenta relevante para esse tipo de análise aqui apresentada.

Artigo completo:

This paper proposes a comparative analysis of the use of additive and subtractive rapid prototyping technologies through information of the production and the inspection by three-dimensional digitizing in order to obtain data for product development. The theoretical basis approached topics of essential concepts that defines the technologies through the following items: a) Additive technologies; b) Subtractive technologies and; c) 3D optical scanning system. The research was made out with the Didactic Laboratory of Materials and Prototypes - LDMP and the Advanced Center for Product Development - CADEP at the UNESP campus in Bauru. As methodological procedures, the inductive method was applied, with a quantitative-qualitative approach that explored the limitations and characteristics of the processes of filament 3D printing and laser cutting, seeking to establish reliable operational parameters, considering that such information is scarce in literature. Through three-dimensional scanning, it was possible to perform an analysis of the surface of the parts, as well as the fidelity of the physical models to the digital data, using the elaboration of comparative color maps that determine the maximum and minimum deviations. As results, comparative data are presented of the produced parts in the additive and subtractive processes and the operational parameters for each of them. Problems were observed in the quality of the parts that were only possible to be identified through three-dimensional inspection, proving to be a relevant tool for this type of analysis presented here.

Palavras-chave: corte a laser, impressão 3D, metrologia óptica, prototipagem rápida;,

Palavras-chave: laser cutting, filament 3D printing, optical metrology, rapid prototyping;,

DOI: 10.5151/9cidi-congic-4.0413

Referências bibliográficas
  • [1] Alvarado, R. G., Lagos, P. S., & Bruscato, U.. (2009). Evaluación de Experiencias de Fabricación Digital en la Enseñanza de Arquitectura. In: International Conference ICBL, 3, 2009, Florianópolis. Anais... Florianópolis: UFSC.
  • [2] Ashby, M. & Johnson, K. (2011). Materiais e Design: arte e ciência da seleção de materiais no design de produto. ed. Rio de Janeiro: Elsevier. p. 341.
  • [3] Bagnato, V. S. (2008). Laser: e suas aplicações em Ciência e Tecnologia. São Paulo: Editora Livraria da Física.
  • [4] Barbosa, R. T. (2009). Design e Prototipagem: conhecimento e uso da prototipagem rápida no design brasileiro. 2009. 198 f. Dissertação (Mestrado em Design) – Universidade Estadual Paulista, Faculdade de Arquitetura, Artes e Comunicação, Bauru, SP.
  • [5] Cadep. [2013?a]. Centro Avançado de Desenvolvimento de Produtos. São Paulo, mai. Recuperado 24 de maio de 2019, http://www.cadepunesp.com.br/.
  • [6] Cadep. [2013?b]. Sistema ótico de digitalização 3D móvel GOM Atos | 2M. São Paulo, mai. Recuperado 24 de maio de 2019, http://www.cadepunesp.com.br/p/3datos.html.
  • [7] Calegari, E. P. et al. (2017). A digitalização tridimensional como método de verificação da deformação do MDF ocasionada pela absorção de água. Revista DAPesquisa, Universidade do Estado de Santa Catarina - UDESC, Centro de Artes - CEART, Florianópolis, SC, v.12, n.18, p.14 - 29, abril 201
  • [8] Cardoso, R. (2013). Design para um mundo complexo.São Paulo: Cosac Naify.
  • [9] Eychenne, F., & Neves, H. (2013). Fab Lab: A Vanguarda da Nova Revolução Industrial. São Paulo: Fab Lab Brasil.
  • [10] Gershenfeld, N. (2012). How to Make Almost Anything: The Digital Fabrication Revolution. Foreign Affairs, Tampa, nov.-dez. 2012.
  • [11] Gil, A. C. (2002). Como elaborar projetos de pesquisa. 4. ed. São Paulo: Atlas.
  • [12] Jurisato, A. S., Rocha, M. R., Hellmeister, Luis A. V., Marar, J. F. & Sementille, A. C. (2013). Difusão de tecnologia CAD e CNC como ferramenta básica de criação de produção em pequena escala, acessível à comunidade. Congresso de Extensão Universitária 7., 2013, Águas de Lindóia. Anais... São Paulo: PROEX;
  • [13] Lakatos, E. M. & Marconi, M. A. (2019). Fundamentos de metodologia científica. 8. ed. São Paulo: Atlas.
  • [14] Lefteri, C. (2008). Así se hace: técnicas de fabricación para diseño de producto. Barcelona, Blume.
  • [15] Lesko, J. (2012). Design Industrial: Guia de Materiais e Fabricação. 2. ed. São Paulo: Blucher. p. 338-340.
  • [16] Mota, C. (2011). The Rise of Personal Fabrication. In: Proceedings of the 8th ACM conference on Creativity and cognition, 2011, Lisboa. Anais… Lisboa, 2011, p. 279-288. Recuperado 30 de maio de 2019, http://doi.acm.org/10.1145/2069618.2069665.
  • [17] Nishimura, P. L. G., Rodrigues, O. V., Botura Jr., G., & Silva, L. A. (2016). Prototipagem rápida: um comparativo entre uma tecnologia aditiva e uma subtrativa., p. 4481-4491. In: Anais do 12º Congresso Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento em Design [= Blucher Design Proceedings, v. 9, n. 2]. São Paulo: Blucher.
  • [18] Piccoli, M., Pacheco, J. & Brandi, L. B. (2018). Caracterização e definição de parâmetros de corte a laser em tubos de papelão: possibilidades de aplicação no design de produtos. Trabalho apresentado em Anais do Congresso Internacional e Workshop Design & Materiais.
  • [19] Prodanov, C. C. & Freitas, E. C. (2013). Metodologia do Trabalho Científico [recurso eletrônico]: Métodos e Técnicas da Pesquisa e do Trabalho Acadêmico. 2. ed. Novo Hamburgo: Feevale.
  • [20] Raseira, C. B. (2013). Design e Tecnologia aplicados a Resíduos de Madeira: Especificações para o Processo de Corte a Laser em Marchetaria. Dissertação (Mestrado) -- Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Escola de Engenharia, Programa de Pós-Graduação em Design, Porto Alegre, BR-RS.
  • [21] Salvan, P. C., & Mottin, A. C. (2018). Cuad. Cent. Estud. Diseñ. Comun., Ensayos, Ciudad Autónoma de Buenos Aires, n. 69, p. 1-6, sept. Recuperado 10 de junho de 2019, http://www.scielo.org.ar/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1853-35232018000400009&lng=es&nrm=iso
  • [22] Seely, J. C.K. (2004). Digital Fabrication in the Architectural Design process. Dissertação (Mestrado) - Massachusetts Institute of Technology, Massachusetts, 2004.
  • [23] Silva, C. R. & Barata, T. Q. F. (2019). Análise da inserção das tecnologias de prototipagem e fabricação digital nos cursos de Design de duas IES do estado de São Paulo., p. 990-1004. In: Anais do 13º Congresso Pesquisa e Desenvolvimento em Design (2018). São Paulo: Blucher.
  • [24] Silva, F. P. (2006). O uso da Digitalização Tridimensional a Laser no Desenvolvimento e Caracterização de Texturas Aplicadas ao Design de Produtos. Dissertação de Mestrado. PPGEM, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre.
  • [25] Silva, L. A., & Rodrigues, O. V. (2014). A digitalização ótica tridimensional no desenvolvimento de próteses. Anais do 11º Congresso Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento em Design [= Blucher Design Proceedings, v. 1, n. 4]. São Paulo: Blucher.
  • [26] Volpato, N. (2017). Manufatura Aditiva: tecnologias e aplicações da impressão 3D. São Paulo: Blucher.
Como citar:

Silva, Conrado Renan da; Jeronymo, Raul Molina; Barata, Tomás Queiroz Ferreira; "Análise comparativa dos processos de prototipagem rápida aditiva e subtrativa no desenvolvimento de produtos", p. 2073-2083 . In: Anais do 9º CIDI | Congresso Internacional de Design da Informação, edição 2019 e do 9º CONGIC | Congresso Nacional de Iniciação Científica em Design da Informação. São Paulo: Blucher, 2019.
ISSN 2318-6968, DOI 10.5151/9cidi-congic-4.0413

últimos 30 dias | último ano | desde a publicação


downloads


visualizações


indexações