FABRICAC˘AO DE MOLDES DE FUNDIC˘~ AO PELO PROCESSO~ DE … · Todos os ensaios experimentais...

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FABRICAC ¸ ˜ AO DE MOLDES DE FUNDIC ¸ ˜ AO PELO PROCESSO DE IMPRESS ˜ AO 3D: AN ´ ALISE EXPERIMENTAL COM ESTUDO DE CASO Thiago Jos´ e Elino da Silveira Projeto de Gradua¸c˜ ao apresentado ao Curso de Engenharia Mecˆ anica da Escola Polit´ ecnica, Universidade Federal do Rio de Janeiro, como parte dos requisitos ne- cess´ arios ` aobten¸c˜ ao do t´ ıtulo de Engenheiro. Orientadora: Anna Carla Monteiro de Araujo (UFRJ) Co-orientador: Imade Koutiri (ENSAM) Rio de Janeiro Mar¸co de 2017

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FABRICACAO DE MOLDES DE FUNDICAO PELO PROCESSO

DE IMPRESSAO 3D: ANALISE EXPERIMENTAL COM ESTUDO

DE CASO

Thiago Jose Elino da Silveira

Projeto de Graduacao apresentado ao

Curso de Engenharia Mecanica da Escola

Politecnica, Universidade Federal do Rio

de Janeiro, como parte dos requisitos ne-

cessarios a obtencao do tıtulo de Engenheiro.

Orientadora: Anna Carla Monteiro de

Araujo (UFRJ)

Co-orientador: Imade Koutiri (ENSAM)

Rio de Janeiro

Marco de 2017

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FABRICACAO DE MOLDES DE FUNDICAO PELO PROCESSO

DE IMPRESSAO 3D: ANALISE EXPERIMENTAL COM ESTUDO

DE CASO

Thiago Jose Elino da Silveira

PROJETO DE GRADUACAO SUBMETIDO AO CORPO DOCENTE DO CURSO

DE ENGENHARIA MECANICA DA ESCOLA POLITECNICA DA UNIVERSI-

DADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO COMO PARTE DOS REQUISITOS NE-

CESSARIOS PARA A OBTENCAO DO GRAU DE ENGENHEIRO MECANICO.

Examinado por:

Prof. Anna Carla Monteiro de Araujo, D. Sc.

Prof Ricardo Manfredi Naveiro, D. Sc.

Prof. Fabio Luiz Zamberlan, D. Sc.

Rio de Janeiro

Marco de 2017

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Elino da Silveira, Thiago José

Fabricação de moldes de fundição pelo processo de Impressão

3D: análise experimental com estudo de caso/ Thiago José Elino da

Silveira. – Rio de Janeiro: UFRJ/ Escola Politécnica, 2017,

XI, 76 p,: il,; 29,7cm,

Orientadora: Anna Caria Monteiro de Araujo Projeto de

Graduação - UFRJ/ Escola Politécnica/ Curso de Engenharia

Mecânica, 2017,

Referências Bibliográficas: p, 41,

1, Manufatura Aditiva, 2, Fundição, 3, Qualidade 3D, I,

Monteiro de Araujo, Anna Caria, II, Universidade Federal do Rio de

Janeiro, Escola Politécnica, Curso de Engenharia Mecânica, III,

Titulo,

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AGRADECIMENTO

A Prof. Dra. Anna Carla Araujo e ao Prof. Dr. Imade Koutiri pela oportunidade

e apoio na elaboracao deste trabalho.

Aos meus pais, pelo amor e incentivo incondicional.

A todos que direta ou indiretamente fizeram parte da minha formacao, o meu

muito obrigado.

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Resumo do Projeto de Graduacao apresentado a Escola Politecnica/ UFRJ como

parte dos requisitos necessarios para a obtencao do grau de Engenheiro Mecanico

Fabricacao de moldes de fundicao pelo processo de Impressao 3D: analise

experimental com estudo de caso

Thiago Jose Elino da Silveira

Marco de 2017

Orientadora: Anna Carla Monteiro de Araujo

Curso: Engenharia Mecanica

A manufatura aditiva e um metodo de fabricacao recente para a producao de

pecas que se baseia na adicao de camadas sobrepostas ate completar o produto

final. Uma das aplicacoes deste processo e a fabricacao de moldes para o processo de

fundicao. Este projeto de graduacao foi realizado nas duas escolas: Ecole Nationale

Superieur d’Arts et Metiers e Escola Politecnica da UFRJ. Ambas possuem o mesmo

equipamento de impressao 3D: a Projet 460Plus. Essa maquina fabrica pecas atraves

da projecao de um aglutinante sobre o po gesso. Esse projeto analisa a fabricacao

de pecas fundidas em moldes fabricados pela Projet 460Plus, avaliando a precisao e

a tolerancia de fabricacao. Uma peca com aplicacao industrial e fabricada seguindo

os parametros observados no estudo. Todos os ensaios experimentais foram feitos

nas instalacoes do laboratorio de fabricacao FabLab da Arts et Metier ParisTech,

em Paris, e analisados na UFRJ.

Palavras-Chave: Manufatura Aditiva, Fundicao, Analise de Qualidade.

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Abstract of Undergraduate Project presented to POLI/UFRJ as a partial fulfillment

of the requirements for the degree of Engineer.

Manufacturing of casting molds by 3D printing process: experimental analysis

with a case study

Thiago Jose Elino da Silveira

March of 2017

Advisor: Anna Carla Monteiro de Araujo

Course: Engenharia Mecanica

Additive Manufacturing is a recent manufacturing method for the production of

parts which is based on the addition of overlapping layers to manufacture the final

product. One of the applications of this process is the manufacture of molds for the

casting process. This graduation project was carried out in two schools: Ecole Na-

tionale Superieur d’Arts et Metiers and Escola Politecnica de UFRJ. Both have the

same 3D printing equipment: Projet 460Plus. This machine manufactures parts by

projecting a binder onto the plaster powder. This project reviews the manufacture

of molds for casting, manufactured by Projet 460Plus, evaluating manufacturing

precision and tolerance. A mechanical part with industrial applications was ma-

nufactured following the conclusions made on this project. All experimental tests

were carried out at the FabLab, the manufacturing laboratory of Arts et Metier

ParisTech in Paris, and analyzed at UFRJ.

Key-words: Additive manufacturing, Casting, Quality.

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Sumario

1 Introducao 1

2 O processo de 3D Printing 4

2.1 Manufatura Aditiva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

2.2 Do modelo numerico a peca final . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

2.2.1 Modelo numerico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

2.2.2 Criacao de camadas e impressao . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

2.3 Processo de fabricacao por MA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

2.4 Impressao 3D - 3DP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

3 Etapas de fabricacao da peca fundida em molde de gesso impresso 11

3.1 Descricao das etapas de fabricacao . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

3.2 Peca final . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

3.3 Custo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

4 Procedimento experimental 16

4.1 Materiais e metodos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

4.2 Analise da precisao moldes - Analise 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

4.3 Analise da contracao da liga de Sn-Bi - Analise 2 . . . . . . . . . . . 19

4.4 Repetitividade do processo de fundicao -

Analise 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

4.5 Analise da qualidade do processo - Analise 4 . . . . . . . . . . . . . . 21

5 Resultados experimentais 23

5.1 Resultados da analise da precisao dos moldes . . . . . . . . . . . . . . 23

5.1.1 Lado: ’Bola’, ’Liso’ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

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5.1.2 Molde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

5.1.3 Direcao: ’x’, ’y’, ’z’ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

5.2 Resultados da contracao da liga de Sn-Bi . . . . . . . . . . . . . . . . 31

5.3 Repetitividade . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

5.4 Identificacao da qualidade do processo . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

6 Aplicacao industrial 37

6.1 Geometria da peca . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

6.2 Fabricacao do Molde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

6.2.1 Simples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

6.2.2 Modelo otimizado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

6.3 Avaliacao dimensional do molde e da peca . . . . . . . . . . . . . . . 41

7 Conclusao 43

Bibliografia 45

8 Anexo 47

A Desenhos de fabricacao 52

B Resultados da analise da precisao dos moldes 57

C Resultados da contracao da liga de Sn-Bi 58

D Resultados da repetitividade 60

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Lista de Figuras

1.1 Fabricacao de garrafas PET . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

1.2 Visao geral do projeto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

2.1 Detalhe da insercao de molde de injecao produzida no Sistema de

Producao 3D Objet500 Connex da Stratasys, montada sobre o Sis-

tema K3500 de troca rapida de moldes . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

2.2 Princıpios gerais da fabricacao aditiva[1] . . . . . . . . . . . . . . . . 6

2.3 Diferentes qualidades da malha [2] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

2.4 Diferenca entra o modelo numerico e a malha STL [2] . . . . . . . . . 8

2.5 Principio da Manufatura Aditiva [3] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

2.6 Impressao 3d com base em po [1] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

3.1 Etapas da Fabricacao . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

4.1 Dimensoes da peca que sera fabricada . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

4.2 Versao numerica dos moldes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

4.3 Diagrama de fases do Sn-Bi [4] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

4.4 Determinacao da tolerancia do processo (ITexp) . . . . . . . . . . . . 22

5.1 Resultados da analise da dimensao Lz para os lados ’bola’ e ’liso’ . . 26

5.2 Resultados da analise da dimensao Ly para os lados ’bola’ e ’liso’ . . 27

5.3 Resultados da analise da dimensao Lx para os lados ’bola’ e ’liso’ . . 27

5.4 Resultados da analise da dimensao Lz . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

5.5 Histograma das medidas Lz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

5.6 Histograma das medidas Ly . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

5.7 Histograma das medidas Lx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

5.8 Analise da precisao dos moldes na direcao ’x’ e ’y’ . . . . . . . . . . . 30

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5.9 Analise da precisao dos moldes na direcao ’z’ . . . . . . . . . . . . . . 30

5.10 Peca obtida apos a primeira fundicao realizada no molde 6 . . . . . . 31

5.11 Estado do molde 6 apos a realizacao de 10 fundicoes . . . . . . . . . . 32

5.12 Histograma e aproximacao normal da variacao percentual das N fundicoes

em relacao a primeira fundicao - Dimensao X . . . . . . . . . . . . . 33

5.13 Histograma e aproximacao normal da variacao percentual das N fundicoes

em relacao a primeira fundicao - Dimensao Y . . . . . . . . . . . . . 33

5.14 10 Fundicoes da peca de teste. De cima para baixo: a esquerda

Fundicao 1 ate 5, a direita Fundicao de 6 ate 10 . . . . . . . . . . . . 34

5.15 Determinacao do IT - dimensao ’X’ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

5.16 Determinacao do IT - dimensao ’Y’ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

6.1 Conjunto Eixo-Acoplamento-Roda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

6.2 Dimensoes finais pelo processo de fundicao . . . . . . . . . . . . . . . 38

6.3 Modelo numerico do molde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

6.4 Molde fabricado a partir do modelo numerico . . . . . . . . . . . . . 39

6.5 (a) Peca Otimizada ; (b) Peca Simples . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

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Lista de Tabelas

3.1 Angulo de saıda do molde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

4.1 Resumo da analise dos moldes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

4.2 Resumo da analise da contracao da liga de Sn-Bi . . . . . . . . . . . . 20

4.3 Resumo da analise da repetitividade do processo de fundicao . . . . . 21

4.4 Resumo da analise da qualidade do processo . . . . . . . . . . . . . . 22

5.1 Dimensao da largura LxeLx, respectivamente . . . . . . . . . . . . . . 24

5.2 Dimensao da espessura Lz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

5.3 Resumo dos resultados para a Analise da contracao de liga de Sn-Bi-

coeficiente de contracao aferido experimentalmente Kexp . . . . . . . 31

5.4 Resumo dos resultados para a Analise da repetitividade . . . . . . . . 34

5.5 Media e desvio padrao - Em relacao a Tabela 5.5 . . . . . . . . . . . 35

6.1 Dimensoes corrigidas da fabricacao Simples . . . . . . . . . . . . . . . 40

6.2 Angulo de saıda aplicado no molde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

6.3 Dimensoes corrigidas da fabricacao Simples . . . . . . . . . . . . . . . 41

6.4 Resultados para a peca ’Simples’ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

6.5 Resultados para a peca ’Otimizada’ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

C.1 Contracao da liga de Sn-Bi - dir ’x’ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

C.2 Contracao da liga de Sn-Bi - dir ’y’ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

D.1 Dimensao da peca fundida - Lx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

D.2 Dimensao da peca fundida - Ly . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

D.3 Variacao percentual ’Var’ da dimensao ’X’ das fundicoes N + 1 . . . . 63

D.4 Variacao percentual ’Var’ da dimensao ’Y’ das fundicoes N + 1 . . . . 64

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Capıtulo 1

Introducao

Moldes sao elementos mecanicos muito utilizados para a fabricacao, para a producao

de materiais em base polimerica, como, por exemplo, na injecao de termoplasticos,

e tambem utilizados para a fundicao de objetos metalicos. O projeto e o metodo

de fabricacao dos moldes tem grande importancia na qualidade das pecas que nele

serao produzidas e no tempo de vida de um molde. Hoje em dia, pode-se encon-

trar os moldes em diversas areas da industria como: automotiva, eletrodomestica,

equipamentos de informatica, moveis, etc [5].

Na industria automobilıstica tem-se, por exemplo, diversas pecas que sao fabrica-

das pelo metodo de fundicao, como: bloco do motor de automoveis, pistoes, aneis

dos pistoes. Para a fabricacao dessas pecas, utiliza-se moldes em areia ou gesso, por

exemplo.

Em uma cadeia de producao de garrafas PET, por exemplo, encontramos o metodo

de sopro que utiliza moldes, como o molde ilustrado na Figura 1.1. Estes moldes sao

feitos, na maior parte das vezes, de pecas metalicas usinadas no formato desejado.

Seu tempo de vida depende de como foi fabricado, canais de resfriamento, etc. Esses

mesmos parametros influenciam o tempo de vida de um molde de fundicao.

Cada tipo de molde possui suas vantagens e desvantagens, como: precisao, tempo

de vida, qualidade final da superfıcie da peca, e sao feitos atraves de modelos da

peca a ser produzida.

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Figura 1.1: Fabricacao de garrafas PET

Com o desenvolvimento de novas tecnologias os metodos de fabricacao de moldes

tambem se desenvolveram. Hoje em dia ja pode-se fabricar moldes em gesso ou mol-

des em cera perdida pelo processo de manufatura aditiva (MA) com maior precisao

que poderia ser feito por outros processos de fabricacao.

O objetivo deste e fabricar moldes em gesso para a fundicao metalica de ligas com

baixo ponto de fusao. Foi realizado como fruto da parceria entre a UFRJ com a

’Arts et Metiers ParisTech’. Ambas as universidades possuem o mesmo equipamento

para impressao 3D, a Projet 460Plus, e tem o mesmo questionamento sobre a falta

de conhecimento sobre a fabricacao de moldes nessa maquina. Sabe-se muito pouco

sobre a precisao e qualidade das pecas fabricados na Projet 460PLus.

Em um primeiro momento serao apresentadas as etapas de fabricacao de mol-

des pelo metodo de fabricacao aditiva, da modelagem numerica ate sua fabricacao.

Em seguida e proposto analisar experimentalmente quatro fatores essenciais para

dominar esse metodo de fabricacao:

• A precisao dimensional de pecas fabricadas na impressora Projet 460Plus;

• O coeficiente de contracao do metal vertido em moldes produzidos neste equi-

pamento, nesse projeto uma liga de estanho-bismuto;

• A repetitividade do processo de fundicao realizado com moldes fabricados;

• A tolerancia das pecas fundidas, segundo a norma ISO.

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A partir dessas analises serao realizadas conclusoes essenciais para a aplicacao

desse processo. Tais conclusoes serao aplicadas em um contexto industrial, atraves

da fabricacao de uma geometria que podera ser utilizada, como: um cubo de eixo

fundido em molde impresso na Projet 460Plus.

Figura 1.2: Visao geral do projeto

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Capıtulo 2

O processo de 3D Printing

2.1 Manufatura Aditiva

A manufatura aditiva (MA) e definida como um processo de fabricacao composto

de uma sequencia de etapas que fabrica camada por camada, atraves da adicao de

materia, um objeto projetado em computador a partir de um modelo numerico.

E um processo que se opoe ao metodo de fabricacao tradicional de usinagem que

trabalha com a retirada da materia para producao do produto final.

O processo de manufatura aditiva veio revolucionar a industria pois permite em

alguns casos, por exemplo, que um prototipo seja fabricado um tempo muito menor

(de poucas horas a poucos dias) e com um custo muito menor (em torno de 20%),

podendo tambem ser usada na fabricacao em serie de baixa quantidade.

A fabricacao de pecas esta se desenvolvendo com a chegada da manufatura aditiva.

Conseguimos agora produzir elementos mecanicos com formas mais complexas (que

antes nao podiam ser feitos). No caso da fabricacao de moldes para o processo de

fundicao, esta inovacao provoca: melhor posicionamento dos canais de resfriamento,

aumento do tempo de vida de um molde, reducao do tempo de P&D de um novo

molde e reducao do seu custo (atualmente um molde pode custar entre 15 e 600 mil

euros [6]).

Com o uso de uma impressora 3D PolyJet da Stratasys, como mostra o exemplo da

Figura 2.1, a empresa HASCO pode se adaptar rapidamente a geometria complexa

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do molde para a producao de um parafuso de vedacao [7]. O seu primeiro prototipo

foi construıdo em 6 horas, muito menor que as horas de costume, e os primeiros

parafusos de vedacao, prontos para serem utilizados, em um tempo recorde de quatro

dias. Casos como esses se tornaram recorrentes na industria.

Figura 2.1: Detalhe da insercao de molde de injecao produzida no Sistema de

Producao 3D Objet500 Connex da Stratasys, montada sobre o Sistema K3500 de

troca rapida de moldes

Pode-se ainda combinar materiais diferentes como: plastico, borracha, diferentes

cores, ou mesmo utilizar materiais transparentes e ainda obter uma precisao de 16

µm, [7]. Os moldes de sopro impressos em 3D permitiram que a etapa de producao

em pequena escala se desse em apenas dois dias, 90% mais rapido e 94% mais barato,

comparado a metodos tradicionais de usinagem para prototipos de moldagem por

sopro.

Neste capitulo e apresentada uma revisao bibliografica deste processo de fabricacao.

2.2 Do modelo numerico a peca final

o projeto de uma peca e um processo composto de varias etapas que levam ate

a fabricacao da peca final, ou seja, a manufatura aditiva comeca bem antes da

fabricacao: sempre se inicia pela concepcao do modelo numerico e sua adaptacao

ao processo de impressao. A qualidade final da peca depende muito de como ela foi

tratada nestas etapas do processo.

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Figura 2.2: Princıpios gerais da fabricacao aditiva[1]

Pode-se separar o processo de fabricacao em 4 etapas como mostra a Figura 2.2:

• Concepcao do modelo numerico CAD 3D

• Definicao da malha STL

• Fatiamento do modelo em camadas

• Fabricacao

O processo de fabricacao aditiva visa fabricar uma peca de forma que ela necessite

a menor quantidade possıvel de pos-tratamento, que tenha a menor quantidade

possıvel de materia desperdicada e que tenha o menor tempo possıvel de fabricacao.

Tendo esses objetivos em mente, pode-se entender a importancia de uma concepcao

do modelo numerico da peca que leve a uma otimizacao das etapas, dos custos e do

tempo de fabricacao.

Nessa primeira fase de fabricacao devemos levar em conta diversos fatores como,

por exemplo, qual metodo de fabricacao aditiva sera usado. Existem diferentes tipos

de processo de processos de MA e cada um deles tem suas limitacoes e seus pontos

fortes. O modelo numerico deve ser condizente com os parametros de impressao e

e modificado varias vezes, durante a fase de prototipagem, para atingir os objetivos

da equipe responsavel pela peca.

2.2.1 Modelo numerico

Uma maquina de MA aceita realizar a leitura do modelo numerico em um formato

especifico de arquivo compatıvel com a maquina. Hoje em dia existem poucos for-

matos aceitos pelas maquinas, como: VRML (Virtual Reality Modeling Language)

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ou o STL (STereoLithography), formato padrao da industria. A industria utiliza

um formato padrao com o objetivo de diminuir a perda de dados durante a troca

de informacoes. Os arquivos STL descrevem apenas a geometria da superfıcie de

contorno de um objeto tridimensional atraves de uma malha de pontos. Na figura

2.3 tem-se, por exemplo, o modelo numerico de um coelho com diferentes qualidades

de malha, que poderao ser exportadas em um arquivo ’.stl’. A partir de tal modelo

pode-se produzir um arquivo STL que compoe uma estrutura de faces triangula-

res parametrizadas pelo usuario, criando assim uma aproximacao da peca inicial. O

codigo de um arquivo STL contem uma nuvem de pontos, que definem as superfıcies.

Figura 2.3: Diferentes qualidades da malha [2]

A qualidade da malha tem influencia direta na qualidade da peca final e no tempo

de impressao. Deve-se tambem levar em conta que quao melhor for o numero de

pontos de caracterizacao da peca, maior sera o tempo necessario para produzir o

arquivo STL.

Como podemos ver na Figura 2.4, o modelo STL nao e uma definicao fidedigna

do modelo numerico: ao exportar uma peca no formato STL, perde-se definicao

em relacao ao modelo CAD. Pode-se diminuir tais perdas caso se faca malhas mais

refinadas, mas o tempo de fabricacao se tornara significante quando trabalhamos

com pecas maiores e com malhas mais afinadas.

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Figura 2.4: Diferenca entra o modelo numerico e a malha STL [2]

2.2.2 Criacao de camadas e impressao

Os equipamentos de manufatura aditiva fabricam as pecas camada por camada.

Como podemos ver na Figura 2.5, cada camada possui uma altura ”h”. Essa altura

muitas vezes e definida pelo operador da maquina, mas diversos metodos de MA

possuem proprias definicoes e parametrizacao de ”h”padrao.

Figura 2.5: Principio da Manufatura Aditiva [3]

Em seguida, o operador da maquina de MA inicia o processo de fabricacao. Esse

processo final, que e feito pela impressora 3D, e definido em uma repeticao em

sequencia de duas etapas:

• Deposito de uma camada de materia seguindo um contorno/ trajeto e espessura

fixos. A materia so e colocada ou solidificada nos lugares necessarios;

• Realizacao de uma nova camada atraves da adicao de materia em cima da

camada anterior.

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2.3 Processo de fabricacao por MA

Ha 3 tipos principais de processos de MA com diferentes tipos de materia-prima:

• Processos com base liquida

• Processos com base solida

• Processos com base em po

Alguns exemplos de processos em cada grupo:

• Estereolitografia (Polyjet): MA com base lıquida que consiste na deposicao

de gotıculas de resina sobre uma plataforma de impressao. Logo em seguida

temos um raio UV que vem polimerizar essas gotas na plataforma.

• O FDM (Fused Deposition Modeling): MA com base solida que e realizada

pela extrusao de um filamento polimerico que e a projecao de materia. Uma

cabeca de impressao, aquecida acima da temperatura de fusao e abaixo da tem-

peratura de destruicao do polımero, deposita sobre uma plataforma o material

fundido.

• Jato de aglutinante: MA com base em po que e o metodo de fabricacao que uti-

liza a projecao de um aglutinante para unir uma matriz em po. As impressoras

desse metodo possuem uma cabeca de impressao encarregada de depositar um

aglutinante (ou mesmo uma cor - 3DP produz pecas multicolores) sobre um

material em po. E a acao desse aglutinante projetado sucessivamente sobre

as camadas de po que permite a fabricacao de uma peca (Figura 2.6). Esse

e o processo que sera utilizado nesse projeto. O aglutinante utilizado nesse

projeto e uma solucao aquosa do solvente 2-pyrrolidona (1%)e matriz de po e

o gesso (80% Sulfato de calcio hemihidrato)

2.4 Impressao 3D - 3DP

A nomenclatura 3D Printing (3DP) se refere a qualquer processo de MA que

utiliza o mesmo mecanismo de uma impressora de jato de tinta classica. Como

podemos ver na Figura 2.6, a impressora utiliza uma cabeca de impressao por onde

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passa um aglutinante que e depositado sobre uma camada de po. Na sequencia

uma nova camada de po e depositada sobre a anterior. O mecanismo da cabeca de

impressao funciona da mesma forma que as impressoras a jato de tinta no papel,

mas no lugar de adicionar tinta ao papel, ela adiciona tinta aglutinante lıquida com

base aquosa no po de gesso [1]. Ha tambem a opcao de se adicionar o aglutinante

puro, sem tinta, para nao alterar a cor de gesso.

Uma vez que a impressora tenha terminado de adicionar o aglutinante em uma ca-

mada, a plataforma da peca desce de uma distancia igual ao tamanho pre-programado

das camadas ’h’ (na direcao ’z’) e entao reinicia o processo de deposicao do agluti-

nante sobre camada. Esse processo segue ate que a peca seja finalizada, isto e, todas

as camadas tenham sido fabricadas.

A peca final e em seguida aquecida para finalizar a desumidificacao da peca, e o

po no entorno da peca e retirado durante o processo de limpeza da peca, para ser

filtrado e reaproveitado. Usualmente apos essa etapa, a peca e levada a um banho

de resina para aumentar a resistencia mecanica. Para a fabricacao de moldes, esta

etapa nao e realizada.

Figura 2.6: Impressao 3d com base em po [1]

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Capıtulo 3

Etapas de fabricacao da peca

fundida em molde de gesso

impresso

Neste capıtulo o leitor sera guiado atraves das etapas de fabricacao de uma peca

fundida em um molde impresso de gesso, desde a concepcao da peca ate o pos-

tratamento do modelo final.

O molde e um recipiente oco onde injetamos um material aquecido que, ao resfriar,

torna-se rıgido na geometria do vazio do molde. De forma geral o processo de

fabricacao de uma peca metalica fundida em um molde impresso em uma impressora

3DP pode ser descrito em algumas etapas:

• Modelo 3D

– Concepcao: gerar um desenho de fabricacao com todos os detalhes essen-

ciais da peca;

– Analise da viabilidade de impressao da peca: verificar se, para um tal

processo de fabricacao, a peca pode ser fabricada;

– Adaptacao da peca: modificar a peca para que se consiga fabrica-la ou

otimizar parte do seu processo de fabricacao, custos ou tempo.

• Molde

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– Concepcao de um primeiro desenho de fabricacao de uma primeira versao

do molde;

– Atualizacao do molde: deve-se modificar o desenho de fabricacao de

acordo com as possıveis modificacoes;

– Otimizacao do volume do molde (possıvel simulacao do escoamento do

metal e tensoes internas no molde): retirar massa do molde, sem fragiliza-

lo para diminuir o gasto de materia;

– Realizacao da malha STL do molde: em um programa de CAD deve-se

realizar a malha da peca, cirando um arquivo que podera ser lido pela

impressora;

– Impressao do molde: enviar a impressora 3D o arquivo STL e lancar a

impressao do molde.

3.1 Descricao das etapas de fabricacao

Figura 3.1: Etapas da Fabricacao

Para a realizacao do projeto, a Figura 3.1 apresenta as etapas (cinematica de

fabricacao).

• Desenho de fabricacao: a primeira etapa do projeto e definir qual peca vai ser

fabricada. Pode-se basear em um desenho isometrico ou um modelo numerico,

com todas as informacoes essenciais para desenhar uma peca. Utilizando tais

dados podemos entao desenhar a peca em qualquer software de concepcao 3D

(SolidWorks, Catia, AutoCad).

Deve-se ter em mente a contracao do material (Kcontracao) que sera utilizado

na fundicao da peca. Essa contracao influencia as dimensoes da peca final.

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Entao deve-se adicionar um coeficiente de contracao nas medidas. A dimensao

final ’Dcorrigido’ sera corrigida pela Formula 3.1.

Dcorrigido =D0

1−Kcontracao

(3.1)

• Decisao do processo: em seguida, deve-se escolher o processo de fabricacao

do molde. Existem diversas opcoes: usinagem, fundicao, fabricacao aditiva,

forjamento (pouco utilizado para a fabricacao de moldes). Cada um desses

processos possui suas vantagens (por exemplo, maior tempo de vida da peca

final) e desvantagens (por exemplo, custos elevados). O projetista deve es-

colher um ou uma combinacao de metodos de fabricacao que otimizem seus

custos e tempo, respondendo as necessidades funcionais e qualitativas do pro-

jeto.

• Projeto do molde: com a peca em formato numerico deve-se entao criar o

molde para a fundicao da peca. Utilizando um software de concepcao, tira-se

a ’impressao’ da peca que queremos fabricar em um volume retangular maior

que a peca, afim de obter o contorno da peca dentro desse volume que agora

esta oco.

Em seguida, deve-se corrigir a inclinacao das paredes da peca com um angulo

de saıda como apresenta a Tabela 3.1). Esse angulo e feito no modelo para

facilitar a retirada da peca do molde.

Altura da

parede

(mm)

Ate

10

10

ate

18

18

ate

30

30

ate

50

50

ate

80

80

ate

180

Inclinacao 3◦ 2◦ 1◦ 30’ 1◦ 45’ 30’

Tabela 3.1: Angulo de saıda do molde

Quando se cria um molde tem-se tambem que pensar em como a peca vai

ser fundida e como fazer para retirar a peca do molde. Um molde e sempre

e dividido em duas metades, que vao englobar a peca por inteiro. Uma das

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primeiras coisas que tem que se verificar antes de desenhar o molde e em que

plano a peca vai ser dividida em 2: xy, yz ou xz. Devemos procurar por

simetrias da peca, pois normalmente os planos de simetrias sao bons planos de

corte para o molde e esse plano pode definir se o reaproveitamento do molde

sera possıvel.

O processo de fundicao possui diversas limitacoes, como qualquer outro

processo. Algumas vezes o posicionamento de algumas partes influencia na

retirada da peca e no reaproveitamento do molde, como furos, ranhuras e

outros detalhes. Por isso, em alguns casos a peca e ligeiramente modificada

para que se consiga utilizar tal metodo de fabricacao.

Uma outra etapa importante, mas nao essencial, e a criacao de uma concha

no molde. A ’concha’ e uma funcao utilizada para retirar materia do molde,

atraves da especificacao de uma espessura mınima para as paredes do molde.

Essa e uma forma de otimizar o custo, diminuindo a massa do molde. Para isso

utilizamos o SolidWorks para fazer uma concha no molde e retirar o ’excesso’

de materia do molde. No entanto, isso pode deixar o molde mais fragil, entao

tem-se que verificar para cada peca qual a espessura ideal da concha.

• Fabricacao do molde: com todos as etapas precedentes ja feitas, pode-se entao

fabricar o molde. Utilizando o arquivo STL do modelo numerico do molde,

lanca-se a sua impressao. Com o modelo do molde impresso, pode-se fazer uma

primeira verificacao das cotas do molde e de suas tolerancias para a fabricacao

da peca final.

3.2 Peca final

Apos ter-se realizado todas as etapas de fabricacao para se obter uma primeira

versao da malha STL, do molde e enviado para a impressora 3D, tem-se finalmente

um molde em que se pode escoar o metal no molde e obter a peca desejada.

Com a peca final em maos, deve-se controlar as suas cotas afim de verificar se

elas correspondem as exigencias do seu projeto. Caso elas respondam as definicoes

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do projeto, pode-se seguir com outras analises que possam ser necessarias. Caso

contrario, deve-se passar a um pos-tratamento da peca para adequa-la as necessida-

des (tolerancias, rugosidade, etc) ou propor modificacoes na peca.

Um outro fator a ser analisado e a rugosidade. Tem-se na fabricacao tres grandes

fatores que podem influenciar a rugosidade da peca final: o tipo de po utilizado

para o molde, o tempo de resfriamento do molde e o tempo de resfriamento da peca.

Dependendo da finalidade da peca, a rugosidade pode ser desconsiderada como um

todo ou em certas regioes, mas na grande maioria dos casos ela e importante.

3.3 Custo

Um parametro importante no processo de fabricacao e o custo. Esse e um fator

chave que afeta a escolha do processo de fabricacao de uma peca. Em um projeto

sempre tentamos otimizar esses custos para se adequar ao orcamento disponıvel.

Alguns desses custos sao:

• Custo das horas de trabalho para conceber a peca e molde numericamente.

Podemos descrever o custo da mao-de-obra como o custo das horas de trabalho

necessarias para fabricar a peca, desde a concepcao ate o pos-tratamento e

controles funcionais.

• Custo do material utilizado: fluidos utilizados (metal, polımero, etc), do po

para o molde e do metal da peca.

• Custo do pos-tratamento

Apos uma descricao das etapas de fabricacao, sera feito um experimento em que

colocar-se-a em pratica todas essas etapas, que servirao como base para uma analise

posterior.

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Capıtulo 4

Procedimento experimental

A fabricacao de moldes de fundicao pelo metodo de fabricacao aditiva em impres-

soras 3D a base de aglutinante e um domınio a ser estudado, com o objetivo de

avaliar os parametros que influenciam a fabricacao do molde e das pecas produzidas

pela fundicao utilizando os moldes produzidos por 3DP.

Analisar-se-a nesse projeto esses fatores, que sao essenciais para uma boa fa-

bricacao atraves de 4 analises:

1. Precisao da impressora

2. Coeficiente de contracao do material utilizado

3. Repetitividade do processo

4. Tolerancia IT do processo

Tendo todos esses fatores analisados e mensurados, poder-se-a fazer a fundicao

com resultados otimizados. Tais analises culminarao em uma aplicacao industrial:

a fabricacao de um cubo dianteiro. Nele comparar-se-a os resultados se ele for

fabricado sem levar em conta as conclusoes desse projeto e em uma outra situacao

caso elas sejam aplicadas.

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4.1 Materiais e metodos

Foi utilizado como equipamento a impressora Projet CJP 460Plus (ver secao 2.4),

do laboratorio de fabricacao aditiva da ’Arts et Metiers ParisTech’ em Paris.

A impressora Projet CJP 460 e muito utilizada para a fabricacao de prototipos, e

muito pouco se sabe sobre sua capacidade de fabricacao de moldes. Ela possui um

volume de fabricacao de (203 x 254 x 203 mm) e possui uma velocidade vertical de

fabricacao de 23 mm/hora. Sabe-se que a manufatura aditiva nao e um processo

comumente utilizado para a fabricacao de moldes, por isso deve-se destacar que

o fabricante da impressora nao nos fornece dados importantes, como a precisao

da impressora nem a variacao das dimensoes da peca ligadas ao material utilizado

(aglutinante e base em po / gesso).

Para poder-se analisar tal processo, escolhe-se uma peca simples em formato de

cruz com as dimensoes apresentadas na Figura 4.1. O desenho isometrico dessa

peca pode ser visto no Apendice A. A vantagem dessa peca e que pode-se facilmente

analisar e medir suas dimensoes nas 3 direcoes ’x’, ’y’ e ’z’, para assim realizar

diversas analises (Figura 4.1 ).

Figura 4.1: Dimensoes da peca que sera fabricada

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4.2 Analise da precisao moldes - Analise 1

A partir das dimensoes dessa peca pode-se desenhar o modelo numerico da peca

e assim, projetar o molde que deve ser usado pra tal peca (secao 3.1 ). A partir do

modelo numerico do molde, pode-se lancar a fabricacao 3D do molde. Cada molde

e composto de duas partes, duas metades (Figura 4.2) que formam a forma da peca

final. Em cada metade do molde impresso ir-se-a realizar 3 medidas: comprimento

na direcao x, y e a espessura z (figura 4.2).

Figura 4.2: Versao numerica dos moldes

Nesse projeto ir-se-a nos basear na impressao de 6 moldes, compostos de duas

metades, impressos em horarios diferentes e em dias diferentes. Em cada metade do

molde fazer-se-a 3 medidas (dimensoes na direcao ’x’, ’y’ e ’z’) em cada metade do

molde, o que nos dara um total de 36 medidas.

Com essas medidas poder-se-a entao compara-las com a cota do modelo numerico

para averiguar a precisao da impressora nos seus 3 graus de liberdade.

Molde Lado Dimensao

De 1 a 6 Bola e Liso Lx, Ly e Lz

Tabela 4.1: Resumo da analise dos moldes

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4.3 Analise da contracao da liga de Sn-Bi - Analise

2

Nessa segunda fase ir-se-a analisar a contracao da liga de Sn-Bi. Essa liga foi

utilizada por ser a liga utilizada pelos alunas da ’Arts et Metiers ParisTech’ em

suas aulas praticas no laboratorio de fabricacao Essa liga foi fornecida pelo chefe do

laboratorio da fabricacao e nao e conhecida a proporcao exata de Sn ou Bi nem o

coeficiente de contracao teorico de tal liga. Ir-se-a entao calcular o Kcontracao expe-

rimentalmente. Para isso, utilizar-se-a cada um dos seis moldes impressos durante

as etapas descritas na Secao 4.2 para fundir 1 peca. Primeiramente deve-se fundir

uma liga de estanho bismuto a 300 ◦C. Como e apresentado no diagrama de fases

na Figura 4.3, nesta temperatura todo o metal esta fundido independentemente da

composicao quımica.

Figura 4.3: Diagrama de fases do Sn-Bi [4]

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Em seguida junta-se e fixa-se as duas partes do molde para poder-se fundir a peca.

Fundir-se-a 6 pecas: 1 para cada molde (dita ”fundicao 1 do molde ’n’”)

Em cada lado da peca final da fundicao 1 de cada molde fazer-se-a 3 medidas

(dimensoes na direcao ’x’, ’y’ e ’z’ - Secao 4.2), o que nos dara um total de 36

medidas por peca: 12 em cada direcao. Poder-se-a entao comparar esses valores

com a cota do molde medido na ’Analise 1’ (Secao 4.2) para inferir o coeficiente de

contracao da liga de estanho-bismuto (Kcontracao) .

Molde Lado Dimensao Kcontracao

De 1 a 6 Bola e Liso Lx, Ly e Lz Kexp

Tabela 4.2: Resumo da analise da contracao da liga de Sn-Bi

4.4 Repetitividade do processo de fundicao -

Analise 3

Nessa terceira etapa ir-se-a analisar a repetitividade das pecas fundidas em um

molde fabricado em uma impressora 3D. Para cada um molde ’n’ (6 moldes) fazer-se-

a 10 fundicoes (1 fundicao a cada 5 minutos) em sequencia para poder-se averiguar

a qualidade e as dimensoes finais das pecas se forem fabricadas em escala. Com

tais medidas feitas, poder-se-a entao tratar os dados de forma a chegar a conclusoes

sobre a repetitividade ou nao do processo.

Apos ter-se feito todas as medidas (dita, dimensoes Lx e Ly), comparar-se-a, para

cada direcao, a variacao percentual da dimensao da enesima fundicao de cada molde

em relacao a dimensao da primeira fundicao, como pode-se ver na Equacao 4.1.

Para efeito de simplificacao tem-se que a enesima fundicao de cada molde sera

nomeada como LfundN , a dimensao da primeira fundicao sera Lfund1 e ’Var’ sera a

variacao percentual da dimensao da enesima fundicao de cada molde em relacao a

dimensao da primeira fundicao.

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V ar =(Lfund1 − LfundN )

Lfund1

(4.1)

Com os resultados percentuais (normalizados), poder-se-a comparar um maior

numero de dados. A partir desses dados ir-se-a fazer um histograma da distribuicao

dessas variacoes. Esse histograma sera a base para a analise da existencia ou nao

da repetitividade desse processo.

Molde Lado LfundN Var

De 1 a 6 Bola e Liso Lx, Ly e Lz V arexp

Tabela 4.3: Resumo da analise da repetitividade do processo de fundicao

4.5 Analise da qualidade do processo - Analise 4

Nessa quarta analise medir-se-a a qualidade do processo de acordo com a Norma

ISO-286, que pode ser vista em Anexo. A norma ISO-286 define os intervalos de

tolerancia IT. A partir da definicao ISO, diferentes metodos de fabricacao foram

catalogados como pode ser visto nos Anexos. A analise 4 busca definir a qualidade

do processe atraves da determinacao da tolerancia IT desse processo.

Pode-se definir o intervalo de tolerancia (IT) do processo de fundicao em moldes

fabricados em manufatura aditiva como:

• A diferenca entre qualquer dimensao de uma peca ao final do processo e sua

dimensao de entrada (do modelo numerico), sendo a dimensao final Lfinal, a

dimensao de entrada Lnominal

Primeiramente define-se que Lnominal e a dimensao de entrada definida no modelo

numerico, Lmedia e a dimensao media dos pontos medidos experimentalmente, σ e o

desvio padrao de tais pontos e ITexp a tolerancia calculada experimentalmente.

Para definir-se o intervalo de tolerancia do processo calcular-se-a ’ITexp’ atraves

da Equacao 4.2 3. Essa equacao e derivada de uma analise da Figura 4.4 em que a

media dos pontos Lx e dada por X, o desvio padrao e σ e o valor de entrada nominal

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e xnominal. A partir desta figura tem-se que ITexp depende do posicionamento da

media X em relacao ao xnominal e do valor de σ .

ITexp1,2 = max(ITexp1 , ITexp1) = max(|Lmediax−Lnominalx|+3σx; |Lmediay−Lnominaly |+3σy)

(4.2)

Em seguida procurar-se-a o intervalo de tolerancia na Norma ISO 286 que contem

o ’ITexp’. Esse valor sera definido como o intervalo de tolerancia do processo.

Figura 4.4: Determinacao da tolerancia do processo (ITexp)

Molde Lado Dimensao IT

De 1 a 6 Bola e Liso Lx, Ly e Lz ITexp

Tabela 4.4: Resumo da analise da qualidade do processo

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Capıtulo 5

Resultados experimentais

Todas as medidas foram realizadas utilizando um mesmo paquımetro com

precisao de 0.01mm e erro de 0.005mm em pontos diferentes e com repeticao da

medida.

5.1 Resultados da analise da precisao dos moldes

Apos ter-se lancado a impressao dos moldes e os deixado repousar para de-

sumidificar, foram tiradas as medidas do molde. Os resultados da impressao dos

moldes estao apresentados nas Tabelas 5.1 e 5.2 para as dimensoes nas direcoes ’x’,

’y’ e ’z’, respectivamente.

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Molde Lado Dimensao

1 Bola 30,30

1 Liso 30,30

2 Bola 30,44

2 Liso 30,42

3 Bola 30,40

3 Liso 30,40

4 Bola 30,60

4 Liso 30,40

5 Bola 30,52

5 Liso 30,40

6 Bola 30,50

6 Liso 30,50

Media (mm) 30,43

Desvio Padrao (mm) 0,09

Molde Lado Dimensao

1 Bola 29,90

1 Liso 30,00

2 Bola 29,90

2 Liso 30,18

3 Bola 30,00

3 Liso 29,94

4 Bola 30,00

4 Liso 30,18

5 Bola 30,00

5 Liso 29,92

6 Bola 30,18

6 Liso 30,00

Media (mm) 30,02

Desvio Padrao (mm) 0,11

Tabela 5.1: Dimensao da largura LxeLx, respectivamente

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Molde Lado Dimensao

1 Bola 3,00

1 Liso 2,86

2 Bola 2,96

2 Liso 3,00

3 Bola 2,94

3 Liso 2,94

4 Bola 2,96

4 Liso 2,94

5 Bola 2,86

5 Liso 2,90

6 Bola 2,96

6 Liso 2,96

Media (mm) 2,94

Desvio Padrao (mm) 0,05

Tabela 5.2: Dimensao da espessura Lz

A partir dos resultados da maquina analisa-se e compara-se a influencia do

’Lado’, do ’Molde’ e da ’Direcao’. As analises graficas podem ser vistas no Apendice

B e nas Figuras 5.8 e 5.9.

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Figura 5.1: Resultados da analise da dimensao Lz para os lados ’bola’ e ’liso’

5.1.1 Lado: ’Bola’, ’Liso’

Ao se analisar os valores em relacao ao ’Lado’ (ver Figura 5.8, ’bola’ ou ’Liso’)

nao encontra-se nenhum tipo de dependencia entre eles. O lado ’Bola’ ou ’Liso’ nao

tem influencia na capabilidade.

5.1.2 Molde

Ao analisar as medidas realizadas nos dois lados da peca: (A) lado que contem

a geometria da semi-esfera, chamada de Bola, e (B) o lado que nao contem esta

geometria, chamada de liso, nao se encontra influencia estatıstica. As medidas nas

diferentes regioes nao se destacam em relacao a capabilidade.

5.1.3 Direcao: ’x’, ’y’, ’z’

Ao se analisar os valores medidos em relacao a cada direcao ’xyz’, pode-se

inferir uma dependencia. Utilizando a hipotese que os dados populacionais estao

distribuıdos segundo uma distribuicao normal, tem-se na Figura 5.8 e a partir dos

dados medidos, que na direcao ’x’ a media x=30.43 com desvio padrao amostral

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Figura 5.2: Resultados da analise da dimensao Ly para os lados ’bola’ e ’liso’

Figura 5.3: Resultados da analise da dimensao Lx para os lados ’bola’ e ’liso’

S=0.09, na direcao ’y’ a media y=30.02 com desvio padrao amostral S=0.11. Ja na

direcao ’z’ tem-se a media z=2.94 com desvio padrao amostral S=0.05.

Nessas duas nuvens de pontos pode-se destacar duas variacoes:

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Figura 5.4: Resultados da analise da dimensao Lz

Figura 5.5: Histograma das medidas Lz

• A primeira e a diferenca da cota fabricada em relacao a dimensao de entrada

(em ’x’ e ’y’=30mm, em ’z’=3mm).

• A segunda e a variacao dos pontos no entorno de suas medias.

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Figura 5.6: Histograma das medidas Ly

Figura 5.7: Histograma das medidas Lx

A primeira variacao vem da precisao da maquina. A precisao e um parametro

da propria maquina e de seus equipamentos. Na impressora 3D em questao tem-se 3

motores diferentes que controlam cada o movimento em cada direcao. Pode-se entao

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dizer que essa diferenca de precisao existe gracas as diferencas entre de precisao dos

motores.

A segunda variacao e a dada a fatores externos (como o modo de desumidi-

ficacao da peca, po, temperatura ambiente,...) que nao pode-se controlar.

Figura 5.8: Analise da precisao dos moldes na direcao ’x’ e ’y’

Figura 5.9: Analise da precisao dos moldes na direcao ’z’

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5.2 Resultados da contracao da liga de Sn-Bi

Apos a uma primeira fundicao utilizando os moldes impressos (Secao 4.3), obtem-

se a peca final da primeira fundicao. Na Figura 5.10 pode-se o resulta desta primeira

fundicao realizada no molde 6.

Figura 5.10: Peca obtida apos a primeira fundicao realizada no molde 6

Em seguida faz-se as medidas Lx,y das pecas nas direcoes ’xy’ para calcular

a contracao do material em relacao as dimensoes do molde.

Nao foram feitas as medidas da contracao na direcao Z devido a dificuldade de

obter os valores e a falta de precisao das medidas gracas a espessura fina da peca e a

dificuldade de escolher um ponto de referencia na direcao Z, dado que essa referencia

estaria exatamente na juncao entre os dois lados do molde.

Os resultados estao apresentados no Apendice C.1 e C.2. Tem-se entao para a

liga de Sn-Bi um coeficiente de contracao medio quando resfriado de 300◦C ate a

temperatura ambiente (10◦C), como visto na Tabela 5.3, de ¯Kexp=0.45%.

Kexpx Kexpy Kexpx,y

Media(%) 0.47 0.43 0.45::::

Desvio Padrao(%) 0.17 0.32 0.25

Tabela 5.3: Resumo dos resultados para a Analise da contracao de liga de Sn-Bi-

coeficiente de contracao aferido experimentalmente Kexp

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5.3 Repetitividade

Apos realizar as 10 fundicoes para cada molde, tira-se todas as medidas nas

direcoes ’x’ e ’y’, como descrito na Secao 4.4. Esses resultados estao apresenta-

dos nos Apendices D.1 e D.2.

Figura 5.11: Estado do molde 6 apos a realizacao de 10 fundicoes

Em paralelo, pode-se ver na Figura 5.14 a diferenca visual das pecas fundidas no

molde 6. Ja na Figura 5.11, pode-se ver o estado final do molde 6 apos realizar 10

fundicoes.

Para analisar a repetitividade do processo, toma-se como base as medidas da

primeira fundicao para calcular a variacao percentual das outras 9 fundicoes em

relacao a primeira fundicao como foi definido na Formula 4.1:

Os resultados estao apresentados no Apendice D.3, para as variacoes das medidas

na direcao ’X’, e no Apendice D.4, para as variacoes das medidas na direcao ’Y’.

Em seguida, foi feito um histograma das variacoes percentuais calculadas. A partir

desse histograma pode-se analisar a distribuicao das 108 variacoes. As Figuras 5.12

e 5.13 vao servir como base para a inferencia sobre a existencia da repetitividade

nesse processo de fabricacao.

Como pode ser visto, a variacao das dimensoes na direcao ’x’ e ’y’ pode ser

aproximada de uma distribuicao normal, pois possui uma quantidade suficiente de

dados (108) para se fazer tal aproximacao. Com isso, pode-se usar o intervalo de

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Figura 5.12: Histograma e aproximacao normal da variacao percentual das N

fundicoes em relacao a primeira fundicao - Dimensao X

Figura 5.13: Histograma e aproximacao normal da variacao percentual das N

fundicoes em relacao a primeira fundicao - Dimensao Y

mais ou menos ±3σ (±3 vezes o desvio padrao) para obter um intervalo de confianca

de 99,5% que contem o valor da variacao percentual de uma dimensao medida em

uma peca da enesima fundicao em relacao a mesma dimensao medida na primeira

peca fundida.

Ao analisar a Figura 5.12 pode-se perceber que a variacao percentual media ’Var’

das N fundicoes em relacao a primeira possui uma media de ¯V ar = 0, 2%. Ja na

Figura 5.13, tem-se que essa media e ¯V ar = 0, 15%.

A partir dos dois histogramas gerados e tendo como suporte o intervalo de con-

fianca de 99,5% dado por ±3σ, pode-se concluir que esse processo de fabricacao

tem repetitividade em uma producao de ate 10 pecas utilizando uma liga de Sn-Bi,

dado que, com 99.5% (Lei normal - Anexo 6) de certeza a variacao das medidas ao

longo das N fundicoes em relacao as dimensoes da primeira fundicao estara sempre

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no intervalo no intervalo [-1.90%,1.75%] percentual em relacao a primeira medida,

como visto na Tabela 5.4.

Figura 5.14: 10 Fundicoes da peca de teste. De cima para baixo: a esquerda

Fundicao 1 ate 5, a direita Fundicao de 6 ate 10

V arx V ary

Media(%) 0.14 -0.08

Desvio Padrao(%) 0.27 0.61

Media + 3xDesvio

Padrao(%)

0.97 1.75::::

Media-3xDesvio

Padrao(%)

-0.68 −1.90::::::

Tabela 5.4: Resumo dos resultados para a Analise da repetitividade

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5.4 Identificacao da qualidade do processo

Para identificar a qualidade do processo deve-se comecar por tracar o histo-

grama das dimensoes medidas Lx e Ly para verificar graficamente que se tem uma

distribuicao normal, o que e verificado na Figura 5.15 e 5.16. Em seguida deve-se

calcular a media e o desvio padrao das amostras de Lx e Ly.

Dir Media 3σ |D| ITexp

x 30.25 0.35 0.25 0.60

y 29.91 0.60 0.09 0.70::::

Tabela 5.5: Media e desvio padrao - Em relacao a Tabela 5.5

Apos se ter feito um histograma das Dimensoes em ’x’ e ’y’, calculado a media e

o desvio padrao das amostras, utiliza-se a Formula 3 para calcular o ITexp, como foi

visto na Secao 4.5.

Pode se obter o mesmo resultado analisando a distribuicao normal da amos-

tra. Para isso, tracam-se as retas necessarias, sendo elas: a dimensao de entrada

Dnominal=30, a media x e a linha de ±3σ (Apendice D.1 e D.2). A partir dessas

retas, determina-se o ITexp, como visto na Figura 4.4. Destas duas formas pode-se

inferir o ITexperimental descrito na Tabela 5.5.

Figura 5.15: Determinacao do IT - dimensao ’X’

A partir dos dados mostrados na Tabela 5.5 e com base na Secao 4.5, pode-se

inferir um ITexperimental=0.7.

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Figura 5.16: Determinacao do IT - dimensao ’Y’

Ao procurar a tolerancia ISO, no Anexo 1, equivalente que contem ITexperimental=0.7,

tem-se que o processo de fundicao de pecas em moldes feitos em manufatura adi-

tiva possui uma classe de qualidade IT15. Ao compara-la com outros processos de

fabricacao, tem-se que ela possui a mesma classe de qualidade que a fundicao por

areia, como e visto no Anexo 4 e 5. Pode-se dizer que esse processo obtem uma

qualidade grosseira. Por outro lado, esse metodo possibilita a fabricacao de pecas

mais complexas pois ele tem como base a fabricacao aditiva.

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Capıtulo 6

Aplicacao industrial

Nessa ultima etapa do projeto os resultados obtidos no Capitulo 5 serao

aplicados experimentalmente e comparados atraves de sua aplicacao na fabricacao

de uma peca industrial. Um cubo sera fabricado por fundicao de duas formas:

• Utilizando uma abordagem normal dos processos de fabricacao por fundicao

sem levar em conta os parametros da maquina. Esta fabricacao sera nomeada

como fabricacao ’Simples’.

• Tomando em consideracao os parametros da maquina aferidos desse projeto

na parte experimental, nomeados de fabricacao ’Otimizada’.

Figura 6.1: Conjunto Eixo-Acoplamento-Roda

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6.1 Geometria da peca

A peca avaliada tem a geometria de um acoplamento ligando o eixo a uma

roda, apresentado em conjunto na Figura 6.1. A fabricacao desse cubo e feita em

duas etapas:

• Fundicao: sera obtida uma peca com dimensoes bem proximas da peca fi-

nal, afim de minimizar os custos com usinagem e pos-tratamentos. As di-

mensoes sao apresentadas na Figura 6.2 e o desenho completo pode ser visto

no Apendice A.

Figura 6.2: Dimensoes finais pelo processo de fundicao

• Usinagem: parte do processo de fabricacao em que se faz o tratamento da peca

fundida para chegar nas dimensoes desejadas da peca, dentro do seu intervalo

de tolerancia, faremos os furos e o encaixe da chaveta. Nao sera desenvolvida

nesse projeto.

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Os desenho de fabricacao desta peca podem ser visto no Apendice A em tres abor-

dagens diferentes:

• Em um primeiro desenho tem-se as cotas e tolerancias esperadas apos a fundicao;

• Em um segundo desenho tem-se as cotas e tolerancias que devem ser obtidas

apos o pos-tratamento do cubo.

• Em um terceiro desenho tem-se o conjunto do sistema com as cotas e to-

lerancias esperadas da peca final, independente do processo de fabricacao uti-

lizado.

6.2 Fabricacao do Molde

Nessa secao explicaremos as diferencas da fabricacao dos dois moldes de

acordo com a cinematica descrita na Secao 3.1 afim de obter o molde visto na

Figura 6.4, a partir do modelo numerico visto na Figura 6.3.

Figura 6.3: Modelo numerico do molde

Figura 6.4: Molde fabricado a partir do modelo numerico

6.2.1 Simples

Para a fabricacao do molde ’Simples’ deve-se primeiramente fazer a correcao

das medidas de acordo com a contracao Kcontracao=0.5% definida pela Formula 1 e

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inferida experimentalmente. A partir do valor de Kcontracao e da Formula 1, tem-se

como resultadas as dimensoes corrigidas que podem ser vistas na Tabela 6.1.

Dentrada (mm) Dcorrigido(mm)

20 20,10

30 30,15

60 60,30

45 45,23

10 10,05

Tabela 6.1: Dimensoes corrigidas da fabricacao Simples

Apos realizar a peca numericamente, deve-se desenhar o molde. Tendo como

base a Tabela 3.1 e as etapas de fabricacao descritas no Capitulo 3 tem-se que

modificar os angulos de saıda do molde. Os angulos utilizados sao mostrados na

Tabela 6.2.

Hparede (mm) Angulo

10 2◦

20 1◦30′

Tabela 6.2: Angulo de saıda aplicado no molde

6.2.2 Modelo otimizado

A fabricacao do molde ’Otimizada’ sera desenvolvida a partir da qualidade

do processo inferida na Secao 5.4. Com isso tem-se que as dimensoes de entrada

que fornecem os resultados otimos, dentro das tolerancias, com 99.5% de certeza sao

dados na Tabela 6.3.

Da mesma forma que na peca simplificada, apos realizar a peca numerica-

mente, tem-se que desenhar o molde. Tendo como base a Tabela 3.1 deve-se modi-

ficar os angulos de saıda do molde. Os angulos utilizados sao mostrados na Tabela

6.2.

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Dentrada (mm) Dmodificado(mm)

20 20,70

30 29,40

60 60,70

45 45,70

10 10,70

Tabela 6.3: Dimensoes corrigidas da fabricacao Simples

Dim modelo

numerico(mm)

Dimensao

molde(mm)

Dimensao

Peca(mm)

Limite in-

ferior(mm)

Limite supe-

rior(mm)

10,05 9,62 10,50 10,00

20,10 20,10 19, 80:::::

20,00

30,15 29,40 29,50 30,10

45,23 44,34 45,70 45,00

60,30 61,78 60,10 60,00

Tabela 6.4: Resultados para a peca ’Simples’

Dim modelo

numerico(mm)

Dimensao

molde(mm)

Dimensao

Peca(mm)

Limite in-

ferior(mm)

Limite supe-

rior(mm)

10,7 10,91 10,80 10,00

20,7 21,11 20,60 20,00

29,4 29,32 29,40 30,10

45,7 46,42 46,34 45,00

60,7 60,70 61,49 60,00

Tabela 6.5: Resultados para a peca ’Otimizada’

6.3 Avaliacao dimensional do molde e da peca

A partir das dimensoes corrigidas e do molde impresso, fabricam-se as pecas.

Elas podem ser vistas na Figura 6.5. Com as pecas fabricadas, mede-se as dimensoes

finais para se poder avaliar a conformidade da peca com o projeto. Os resultados

podem ser vistos na Tabela 6.4, para a peca simplificada, e 6.5, para a peca otimi-

zada. Pode-se ver na Tabela 6.4, referente a peca Simples, que uma de suas cotas

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(19,80mm) nao respeita a tolerancia exigida(¡20mm) para a peca final.

Figura 6.5: (a) Peca Otimizada ; (b) Peca Simples

Por outro lado, analisando a Tabela 6.5, tem-se que para a peca otimizada, como

se era esperado, todas as medidas respeitam o intervalo de tolerancia exigido para

a peca.

Pode-se dizer que o conhecimento do IT do processo de fabricacao e essencial

pois sem conhece-lo nao se pode prever em que intervalo as dimensoes tera uma peca

a ser fabricada.

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Capıtulo 7

Conclusao

Nesse projeto foi analisado o processo de fabricacao de pecas fundidas em

moldes fabricados em manufatura aditiva na maquina Projet 460Plus. Antes desse

projeto pouco se sabia sobre a utilizacao dessa impressora para a fabricacao de

moldes em gesso, tampouco sobre a qualidade desses moldes.

Utilizando uma peca de teste, pode-se determinar a precisao da maquina

Projet 460Plus. A partir dos dados experimentais e das analises desses dados viu-

se que a precisao da impressora varia de acordo com a direcao de deposicao das

camadas. A partir dessa informacao pode-se pensar nas limitacoes dessa maquina.

Para fabricar um cırculo, por exemplo, pode ser necessario desenhar uma elipse

Em seguida analisou-se a repetitividade das dimensoes das pecas fundidas nos

moldes impressos. Essa analise e importante caso deseje-se usar esse processo em

escala industrial. Apos a analise, pode-se concluir que esse processo, nas condicoes

de teste(fabricacao de 10 pecas em em Sn-Bi fundido a 300◦), tem repetitividade

pois para todas as cotas ve-se uma variacao menor que 1,2% das dimensoes da

enesima peca em relacao a primeira fundicao. No entanto, pode-se ver uma perda

na qualidade da superfıcie da peca fundida e o desgaste nıtido dos moldes. Para

completar essa analise deve-se fazer um estudo sobre a evolucao da rugosidade das

pecas fundidas e sobre o tempo de vida do molde.

Por ultimo, analisou-se a qualidade IT desse processo. Tendo como base

a norma ISO-286 (Anexo 1) pode-se inferir uma qualidade IT15. Essa qualidade e

baixa se compararmos com os outros metodos tradicionais, mas que esta no intervalo

de qualidade ISO esperado de um processo de fundicao por areia que tem, por

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exemplo, uma tolerancia IT15.

Levando em conta todas as etapas de analise desse projeto, pode-se dizer que

a manufatura aditiva nao traz vantagens em relacao a qualidade, se comparada com

os outros metodos de fundicao. Por outro lado, a MA possibilita a fabricacao de

moldes com formas mais complexas e otimizadas, o que pode permitir a fabricacao

de pecas por fundicao que anteriormente eram fabricadas por outros metodos de

manufatura.

Essas tres analises culminaram em uma aplicacao industrial. A partir dessas

analises fabricou-se um cubo de eixo com medidas dentro do previsto. Com os dados

calculados nesse projeto tem-se mais certeza no intervalo das cotas que serao obtidas

por esse metodo de fabricacao

A fabricacao de pecas fundidas em moldes feitos em manufatura aditiva tem

muito o que se desenvolver. Esse trabalho pode dar os primeiros passos em direcao

ao desenvolvimento desse metodo, pouco estudado. Sendo a manufatura aditiva um

metodo em desenvolvimento, pode-se prever que esse metodo de fabricacao tambem

se desenvolvera e sera aprimorada.

Para dar completude a este trabalho pode-se analisar a rugosidade das pecas

e dos moldes fabricados para analisar ter uma analise mais profunda da qualidade do

processo, pois mesmo possuindo uma qualidade dimensional similar a fundicao em

areia, o estado da superfıcie da peca fabricada aparenta ter uma qualidade superior

as pecas fabricadas por fundicao em areia.

Um outro ponto que pode ser abordado e a influencia do posicionamento dos

moldes a serem fabricados na mesa de impressao da maquina Projet 460Plus. Sabe-

se que a precisao da maquina depende da direcao de deposicao das camadas. Deve-se

analisar se ela tambem depende da posicao dos moldes no plano de impressao. Essa

analise completaria a analise da precisao dos moldes.

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Referencias Bibliograficas

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2015, (Acesso em 10 Janeiro 2016).

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[6] STRATASYS, “Moldes de Injecao Impressos em 3D ajudam a Whale a reduzir

riscos e processos de remodelagem, diminuindo os prazos de entrega em 97%”,

http://blog.stratasys.com/pt-br/2014/06/03/moldes-de-injecao-impressos-em-

3d-ajudam-a-whale-a-reduzir-riscos-e-processos-de-remodelagem-diminuindo-

os-prazos-de-entrega-em-97/, 2015, (Acesso em 21 Outubro 2016).

[7] STRATASYS, “Veja Como as Impressoras 3D HASCO Mudaram Rapida-

mente os Moldes de Injecao para um Novo Padrao de Preco/Desempenho”,

http://blog.stratasys.com/pt-br/2015/09/10/veja-como-as-impressoras-3d-

hasco-mudaram-rapidamente-os-moldes-de-injecao-para-um-novo-padrao-de-

precodesempenho/, 2015, (Acesso em 21 Outubro 2016).

[8] FERRARESI, D., Fundamentos da usinagem dos materiais. Editora Edgard

Blucher Ltda., 1970.

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[9] RUFFINO, R. T., Tolerancias, ajustes e analise de dimensoes. Editora Edgard

Blucher Ltda., 1965.

[10] BESSEGATO, L. F., “Estatistica Aplicada”, http://www.bessegato.com.br/,

2015, (Acesso em 21 Fevereiro 2017).

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Anexo 1

Tabela de tolerancias - Norma ISO 286

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Anexo 2

Angulo de saıda do molde.

Anexo 3

Tabela de equivalencia entre as normas ISO 286 e os metodos de fabricacao [8]

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Anexo 4

Classes de fabricacao IT para os diferentes processos de metodos de fabricacao [9]

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Anexo 5

Classes de fabricacao IT para os diferentes processos de metodos de fabricacao [9]

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Anexo 6

[10]

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Apendice A

Desenhos de fabricacao

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AD

BC AD

33

22

44

11

This drawing is our property; it can't be reproduced or communicated without our written agreement.

SCALE

1:1WEIGHT (kg)

XXXDRAWING NUMBER

XXX

SHEET

1/1

SIZE

A4 ENSAM - IND

CHECKED BY:

XXXDATE:

XXX

DESIGNED BY:

koutiriDATE:

13/10/2015 XXX

A _

B _

C _

D _

E _

F _

G _

H _

I _

10

4

10

1030

Congé de 1 mm

6

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Apendice B

Resultados da analise da precisao

dos moldes

Resultados da analise das dimensoes Dx e Dy

57

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Apendice C

Resultados da contracao da liga de

Sn-Bi

Molde Lado Dim molde (mm) Dim fundicao 1 (mm) Contracao (%)

1 Bola 30,30 30,20 0,33

1 liso 30,30 30,18 0,40

2 Bola 30,44 30,30 0,46

2 liso 30,42 30,20 0,72

3 Bola 30,40 30,30 0,33

3 liso 30,40 30,30 0,33

4 Bola 30,60 30,36 0,78

4 liso 30,40 30,20 0,66

5 Bola 30,52 30,36 0,52

5 liso 30,40 30,32 0,26

6 Bola 30,50 30,40 0,33

6 liso 30,50 30,36 0,46

Media (%) 0,47

Desvio Padrao (%) 0,17

Tabela C.1: Contracao da liga de Sn-Bi - dir ’x’

58

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Molde Lado Dim molde (mm) Dim fundicao 1 (mm) Contracao (%)

1 Bola 29,90 29,74 0,54

1 liso 30,00 29,80 0,67

2 Bola 29,90 29,90 0,00

2 liso 30,18 30,00 0,60

3 Bola 30,00 29,92 0,27

3 liso 29,94 29,62 1,07

4 Bola 30,00 29,86 0,47

4 liso 30,18 30,00 0,60

5 Bola 30,00 30,00 0,00

5 liso 29,92 29,90 0,07

6 Bola 30,18 30,00 0,60

6 liso 30,00 29,92 0,27

Media (%) 0,43

Desvio Padrao (%) 0,32

Tabela C.2: Contracao da liga de Sn-Bi - dir ’y’

59

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Apendice D

Resultados da repetitividade

60

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Mold

eL

ado

Dim

Mold

e1

(mm

)2

(mm

)3

(mm

)4

(mm

)5

(mm

)6

(mm

)7

(mm

)8

(mm

)9

(mm

)10

(mm

)

1B

ola30,30

30,2030,12

30,0630,10

30,1230,14

30,1030,12

30,0830,10

1liso

30,3030,18

30,1030,14

30,0830,08

30,1030,10

30,1030,08

30,00

2B

ola30,44

30,3030,14

30,2430,08

30,1030,00

30,2230,18

30,1630,40

2liso

30,4230,20

30,0830,08

30,2030,10

30,1830,36

30,1830,14

30,50

3B

ola30,40

30,3030,24

30,3630,28

30,2630,30

30,3230,26

30,3030,30

3liso

30,4030,30

30,2030,22

30,2030,20

30,3230,26

30,2030,34

30,30

4B

ola30,60

30,3630,40

30,3830,34

30,3430,32

30,4030,38

30,4030,20

4liso

30,4030,20

30,2030,18

30,1430,18

30,2430,20

30,2030,16

30,10

5B

ola30,52

30,3630,48

30,3630,30

30,3030,26

30,3230,30

30,2230,22

5liso

30,4030,32

30,3430,30

30,2630,24

30,2630,24

30,2630,12

30,22

6B

ola30,50

30,4030,46

30,4230,36

30,2830,52

30,3430,44

30,3830,46

6liso

30,5030,36

30,4030,40

30,3230,34

30,4830,26

30,4030,44

30,30

Tab

elaD

.1:D

imen

saoda

peca

fundid

a-Lx

61

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Mold

eL

ado

Dim

Mold

e1

(mm

)2

(mm

)3

(mm

)4

(mm

)5

(mm

)6

(mm

)7

(mm

)8

(mm

)9

(mm

)10

(mm

)

1B

ola29,90

29,7429,66

29,5629,54

29,6229,74

29,7029,66

29,5029,50

1liso

30,0029,80

29,7229,78

29,8829,38

29,7829,82

29,7630,10

29,62

2B

ola29,90

29,9029,92

29,9029,70

29,7029,90

29,8629,86

29,8629,90

2liso

30,1830,00

30,0229,98

29,9429,90

29,9230,08

30,1230,02

30,00

3B

ola30,00

29,9229,82

29,8629,54

30,0029,88

29,9429,92

29,7229,90

3liso

29,9429,62

29,7629,62

29,7829,86

29,8829,96

29,9629,74

29,80

4B

ola30,00

29,8629,80

29,8229,88

29,8229,92

29,4229,90

29,9229,60

4liso

30,1830,00

29,8829,92

30,0029,98

29,9429,52

30,1030,02

29,82

5B

ola30,00

30,0030,30

30,0229,96

30,2630,20

30,0030,14

30,1030,50

5liso

29,9229,90

30,1430,20

30,0430,18

30,3430,16

30,1830,00

30,48

6B

ola30,18

30,0029,96

30,1230,02

29,9030,32

30,1029,94

30,0029,98

6liso

30,0029,92

30,1029,90

29,7629,90

30,1029,92

30,0230,10

30,00

Tab

elaD

.2:D

imen

saoda

peca

fundid

a-Ly

62

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Mold

eL

ado

Fund

1(B

ase)(mm

)2

(%)

3(%

)4

(%)

5(%

)6

(%)

7(%

)8

(%)

9(%

)10

(%)

1B

ola30,20

0,260,46

0,330,26

0,200,33

0,260,40

0,33

1liso

30,180,27

0,130,33

0,330,27

0,270,27

0,330,60

2B

ola30,30

0,530,20

0,730,66

0,990,26

0,400,46

-0,33

2liso

30,200,40

0,400,00

0,330,07

-0,530,07

0,20-0,99

3B

ola30,30

0,20-0,20

0,070,13

0,00-0,07

0,130,00

0,00

3liso

30,300,33

0,260,33

0,33-0,07

0,130,33

-0,130,00

4B

ola30,36

-0,13-0,07

0,070,07

0,13-0,13

-0,07-0,13

0,53

4liso

30,200,00

0,070,20

0,07-0,13

0,000,00

0,130,33

5B

ola30,36

-0,400,00

0,200,20

0,330,13

0,200,46

0,46

5liso

30,32-0,07

0,070,20

0,260,20

0,260,20

0,660,33

6B

ola30,40

-0,20-0,07

0,130,39

-0,390,20

-0,130,07

-0,20

6liso

30,36-0,13

-0,130,13

0,07-0,40

0,33-0,13

-0,260,20

Med

iaD

esvio

Pad

rao

0.140.27

Tab

elaD

.3:V

ariacaop

ercentu

al’V

ar’da

dim

ensao

’X’

das

fundicoes

N+

1

63

Page 75: FABRICAC˘AO DE MOLDES DE FUNDIC˘~ AO PELO PROCESSO~ DE … · Todos os ensaios experimentais foram feitos nas instala˘c~oes do laborat orio de fabrica˘c~ao FabLab da Arts et M

Mold

eL

ado

Fund

1(B

ase)(mm

)2

(%)

3(%

)4

(%)

5(%

)6

(%)

7(%

)8

(%)

9(%

)10

(%)

1B

ola29,74

0,270,61

0,670,40

0,000,13

0,270,81

0,81

1liso

29,800,27

0,07-0,27

1,410,07

-0,070,13

-1,010,60

2B

ola29,90

-0,070,00

0,670,67

0,000,13

0,130,13

0,00

2liso

30,00-0,07

0,070,20

0,330,27

-0,27-0,40

-0,070,00

3B

ola29,92

0,330,20

1,27-0,27

0,13-0,07

0,000,67

0,07

3liso

29,62-0,47

0,00-0,54

-0,81-0,88

-1,15-1,15

-0,41-0,61

4B

ola29,86

0,200,13

-0,070,13

-0,201,47

-0,13-0,20

0,87

4liso

30,000,40

0,270,00

0,070,20

1,60-0,33

-0,070,60

5B

ola30,00

-1,00-0,07

0,13-0,87

-0,670,00

-0,47-0,33

-1,67

5liso

29,90-0,80

-1,00-0,47

-0,94-1,47

-0,87-0,94

-0,33-1,94

6B

ola30,00

0,13-0,40

-0,070,33

-1,07-0,33

0,200,00

0,07

6liso

29,92-0,60

0,070,53

0,07-0,60

0,00-0,33

-0,60-0,27

Med

iaD

esvio

Pad

rao

-0.080.68

Tab

elaD

.4:V

ariacaop

ercentu

al’V

ar’da

dim

ensao

’Y’

das

fundicoes

N+

1

64