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CAPÍTULO 5 - Planejamento de processo pra tecnologias de AM
ETAPAS DO PROCESSO E DO PLANEJAMENTO
5. Peça
1. Obtenção de modelo geométrico 3D
2. Planejamento de processo
Orientação, posicionamento e escala
Base e estruturas de suporte
Fatiamento
Planejamento da trajetória ou geometria de contorno
3. Fabricação
4. Pós-processamento
CARACTERÍSTICAS GERAIS
Efeito degrau de escada:
Inerente ao processo de construção em camadas. Aparece em todas as superfícies inclinadas em relação ao eixo d construção, sejam elas planas ou não
Desvios e erros dimensionais na direção Z:
Se devem, em grande parte, ao fato da altura da peça não ser exatamente um múltiplo da espessura de camada empregada no processo
Anisotropia do material:
Por conta da fabricação ser realizada por adição de camadas e também por existirem, em alguns casos, direções preferenciais
Base e estrutura de suporte:
Tem como funções principais fixar a peça na plataforma de construção; servir de ancoragem para o material da peça; e compensar qualquer desnivelamento
ORIENTAÇÃO PARA FABRICAÇÃO
Consiste em decidir como a peça será orientada em relação ao eixo principal de fabricação, ou seja, na direção Z
Pode-se definir quais regiões ou detalhes da peça serão mais ou menos afetados pelo efeito degrau de escada e pela anisotropia, ou terão maior ou menor precisão dimensional ou qualidade na reprodução dos pequenos detalhes
A orientação influencia no acabamento superficial, na variação da resistência dimensional e mecânica e no tempo de fabricação
POSICIONAMENTO NO VOLUME DE CONSTRUÇÃO
Processos por batelada
Dimensões variam com tecnologia e modelo do equipamento
Posicionamento e suporte das peças variam
Orientação equacionada para atender funcionalidades
Empacotamento e maior aproveitamento do ciclo
APLICAÇÃO DE FATOR DE ESCALA
Variações dimensionais do material e correção das dimensões finais
Desvio padrão baixo
Tecnologia, gradiente de temperatura, empilhamento
DEFINIÇÃO DA BASE E DAS ESTRUTURAS DE SUPORTE
É importante orientar o modelo de forma mais estável possível na base e com o menor número possível de regiões que necessitam de suporte
Tarefa relativamente intuitiva
Suportes calculados por sistemas CAM
FATIAMENTO
Ocorre de forma direta ou indireta
1. Definir espessura de camada (constante ou variável)
2. Calcular interseção plano/malha
3. Montar contornos fechados (polígonos)
4. Determinar sentido dos contornos (H ou AH)
PLANEJAMENTO DA TRAJETÓRIA DE CONTORNO E/OU PREENCHIMENTO
Trajetórias de
contorno
são aquelas que delimitam as superfícies externas da peça
As trajetórias de
preenchimento
são planejadas para processar o material dentro dos limites de controle
Definir a trajetória para formar uma camada da peça
FABRICAÇÃO DA PEÇA NO EQUIPAMENTO DE AM
Etapa geralmente automática e desassistida, necessitando do operador somente no início do processo
Ruídos, calor e materiais tóxicos variam de acordo com o equipamento
PÓS-PROCESSAMENTO
Limpeza da peça e retirada de material em excesso
Retirada das estruturas de suporte e/ou base
Cura final de uma resina em forno ultravioleta
Infiltração com resina ou cera para conferir maior resistência
Usinagem para se obter acabamento e precisão
Prensagem isostática a quente
Sinterização em forno de alta temperatura e infiltração com metal
Técnicas de tratamento para acabamento superficial