OTIMIZAÇÃO TOPOLÓGICA E MANUFATURA ADITIVA POR EXTRUSÃO DE MATERIAL: ESTUDO DE CASO E ANÁLISE COMPARATIVA EM FLEXÃO

por: Marcelo de Jesus Cevey Ozorio, Marco Antonio Luersen, Neri Volpato

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Ano: 2019

Instituições de ensino: Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Idioma: Portugues

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Resumo

Com o advento e popularização das impressoras 3D, a manufatura aditiva (AM) tornou-se uma tecnologia importante na produção de protótipos e de produtos finais. Isso devido à sua versatilidade em obter geometrias complexas sem necessidade de procedimentos e ferramental exigidos nos processos convencionais de fabricação. Nesse contexto, a otimização estrutural de componentes concebidos por AM torna-se fator importante, tendo em vista que os mesmos estarão sujeitos a esforços que podem comprometer a vida útil e também que a quantidade de material influencia no custo final das peças. O estudo de resistência de componentes obtidos por AM é ainda pouco explorado devido à complexidade em relacionar as variáveis de fabricação e cálculos estruturais. A otimização topológica (TO) encontra a melhor distribuição de material em uma peça, de modo a manter sua integridade estrutural quando submetida a determinado tipo esforço. Sendo assim, o presente trabalho busca otimizar topologicamente uma peça, fabricá-la por manufatura aditiva por extrusão de material e avaliar o seu comportamento mecânico através de ensaios de flexão. Peças com formato original (sem otimização) foram fabricadas com redução de massa através de preenchimentos tipo celulares. Os resultados indicam que, para a mesma massa, a peça obtida por TO apresenta uma resistência à flexão bem superior às peças obtidas por redução de massa no preenchimento, além de redução de tempo de fabricação.


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