Prototipagem Rápida

1 Prototipagem rápida como processo de fabricação

2 Integração da prototipagem rápida com o processo

O objetivo do livro é apresentar uma introdução às tecnologias de Prototipagem Rápida, que optamos neste livro por denominar RP (do inglês Rapid Prototyping), enfatizando o seu princípio, os benefícios, os principais processos do mercado, suas aplicações e também jogando alguma luz sobre os desenvolvimentos que ainda estão por vir.

VOLPATO

Conteúdo

Neri Volpato

de desenvolvimento de produto

3 Os principais processos de prototipagem rápida

4 rápida

5 Ferramental rápido

6 Exemplos de aplicações da prototipagem rápida

De uma forma mais ampla, este livro se destina aos profissionais que estejam direta ou indiretamente ligados ao desenvolvimento de uma grande variedade de produtos, desde designers aos profissionais que utilizam biomodelos na área da saúde, como cirurgiões médicos ou dentistas, ou ainda aos profissionais ligados às artes, setor de joias, entre outros.

7 Realidade, desafios e perspectivas

PROTOTIPAGEM RÁPIDA

Planejamento de processo para prototipagem

Além de servir como um texto básico para a formação de técnicos, engenheiros, designers, modeladores e tantos outros profissionais do setor, pretende-se com este material responder de forma detalhada àqueles profissionais iniciantes na área que, muitas vezes, nos procuram com um croqui ou um desenho técnico 2D querendo fazer um protótipo físico através da RP.

PROTOTIPAGEM RÁPIDA

Tecnologias e aplicações

Editor

NERI VOLPATO Autores

www.blucher.com.br

CARLOS HENRIQUE AHRENS CRISTIANO VASCONCELLOS FERREIRA GÜNTHER PETRUSH JONAS DE CARVALHO JORGE ROBERTO LOPES DOS SANTOS JORGE VICENTE LOPES DA SILVA NERI VOLPATO

É professor adjunto na área de fabricação do curso de Engenharia Industrial Mecânica e do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica e de Materiais da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), Curitiba. É engenheiro mecânico (1990) e mestre em engenharia (1993) na área de CNC e CAD/CAM pela Universidade Federal de Santa Catarina. Realizou seu doutorado (2001) na School of Mechanical Engineering da University of Leeds, Inglaterra, na área de Ferramental Rápido, utilizando o processo de Prototipagem Rápida denominado de Sinterização Seletiva a Laser. É fundador e coordenador do Núcleo de Prototipagem Ferramental (NUFER), que atua em Pesquisa, Desenvolvimento e Extensão na área de Prototipagem Rápida e Ferramental Rápido.

Alguns dos temas de pesquisa atuais são: Ferramental Rápido utilizando tecnologia CNC e CAD/CAM, desenvolvimento de aplicativo para o planejamento do processo de prototipagem rápida e desenvolvimento de ferramentas de auxílio à manufatura.

Conteúdo

1

Prototipagem rápida como processo de fabricação 1 1.1 Introdução

1

1.2 Processo de fabricação denominado prototipagem rápida 2 1.3 Princípio da prototipagem rápida 3 1.4 Histórico 4 1.5 Tipos de tecnologias de RP

9

1.6 Vantagens e limitações da prototipagem rápida como processo de fabricação

2

1.7 Aplicações

12

1.8 Conclusões

14

Referências

14

10

Integração da prototipagem rápida com o processo de desenvolvimento de produto 17 2.1 Introdução

17

2.2 Formas de representações de produto

18

2.2.1

Representações do produto nas fases iniciais do PDP 18

2.2.2

Representações de produto nas fases mais adiantadas do PDP 22

2.3 Técnicas de obtenção de representações tridimensionais de produto 2.4 A finalidade das representações de produto no PDP 30 2.5 Vantagens para o PDP 34 2.6 Prototipagem e engenharia simultânea

38

2.7 Prototipagem no PDP envolvendo terceirização 39 2.8 Uma abordagem organizacional para o PDP 40

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17

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26

xviii

Prototipagem rápida – tecnologias e aplicações

2.9 Conclusões

41

Referências

41

Apêndice A.2 Descrição do processo de desenvolvimento de produtos 44

3

Os principais processos de prototipagem rápida 3.1 Introdução

55

55

3.2 Processos baseados em líquido 57 3.2.1

Estereolitografia (SL) da 3D Systems

3.2.2

Impressão a jato de tinta (IJP) – PolyJet da Objet 62

3.2.3

Impressão a jato de tinta (IJP) – InVision da 3D Systems

3.3 Processos baseados em sólido

57

64

66

3.3.1

Modelagem por fusão e deposição (FDM) da Stratasys 66

3.3.2

Manufatura laminar de objetos (LOM) da Cubic Technology

3.3.3

Tecnologia com lâminas de papel (PLT) da Kira

3.3.4

Impressão a jato de tinta (IJP) – ThermoJet da 3D Systems

3.3.5

Impressão a jato de tinta (IJP) – Benchtop da Solidscape

3.4. Processos baseados em pó

70

73 76 78

80

3.4.1

Sinterização seletiva a laser (SLS) da 3D Systems 81

3.4.2

Sinterização a laser – sistemas EOSINT da EOS

3.4.3

Fabricação da forma final a laser (LENS) da Optomec

3.4.4

Impressão tridimensional (3DP) da Z Corporation 90

3.4.5

Impressão tridimensional (3DP) – ProMetal da Ex One Corporation 92

85 87

3.5 Considerações finais e conclusões 94 Referências

4

99

Planejamento de processo para prototipagem rápida 4.1 Introdução

101

101

4.2 Formas de obtenção de modelo geométrico 3D 4.3 Formato do arquivo STL

103

106

4.3.1

Formato de arquivo STL na representação ASCII

4.3.2

Formato de arquivo STL na representação binária

4.3.3

Arquivo STL em cores 111

4.3.4

Regras de formação dos triângulos no arquivo STL

4.3.5

Exportando arquivo STL dos sistemas CAD

4.3.6

Qualidade da representação STL e não-unicidade da

108 111

113

114

malha de triângulos 116 4.3.7

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Algumas considerações práticas sobre geração de arquivo STL

18

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118

xix

Conteúdo

4.4 Ferramentas para manipulação e correção de arquivos STL

120

4.5 Etapas de planejamento para o processo de RP 121 4.5.1

Orientação da peça

4.5.2

Geração de suportes

124 131

4.5.3

Fatiamento e preenchimento da camada 133

4.5.4

Seleção dos parâmetros de processo

4.6 Pós-processamento e acabamento 4.7 Conclusões

136

Referências

137

134

135

Apêndice A.4 Problemas no formato STL, outras aplicações deste formato e outros formatos

139

Apêndice B.4 Informações gerais para a exportação de arquivos STL em alguns sistemas comerciais

5

155

Ferramental rápido 163 5.1 Introdução

163

5.2 Principais processos indiretos 5.2.1

166

Moldes de borracha silicone (RTV – Silicone rubber molds) 166

5.2.2

Moldes de epóxi com carga de alumínio por vazamento (Aluminum Filled Epoxy Molds) 168

5.2.3

Moldes por pulverização metálica

5.2.4

Moldes metálicos por eletrodeposição – RePliForm

5.2.5

Moldes metálicos por sinterização a partir

169

de modelos de estereolitografia – 3D Keltool

171

172

5.3 Principais processos diretos 175 5.3.1

Moldes poliméricos por SL – Direct AIM

5.3.2

Moldes metálicos por sinterização seletiva a laser (SLS) – RapidTool

5.3.3

176

Moldes metálicos por sinterização a laser em equipamento EOS – DirectTool

5.3.4

177

Moldes metálicos por impressão tridimensional (3DP) – ProMetal

5.3.5

175

179

Insertos metálicos pelo processo fabricação da forma final a laser (LENS) 182

5.4 Outros processos de ferramental rápido 182

00_abertura.p65

5.4.1

Moldes de cerâmica para fundição de metais

5.4.2

Moldes de areia para fundição de metais 185

19

183

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xx

Prototipagem rápida – tecnologias e aplicações

5.5 Processos em desenvolvimento ou considerados promissores 186 5.6 Considerações finais e conclusões 190 Referências

6

192

Exemplos de aplicações da prototipagem rápida 6.1 Introdução

195

195

6.2 Projeto de endoscópio

196

6.3 Aplicação no setor joalheiro

200

6.3.1

Setor joalheiro

6.3.2

O auxílio da prototipagem rápida ao setor

200 201

6.4 Computador para competições de rali 205 6.4.1

Definição do produto e design 205

6.4.2

Modelagem sólida tridimensional

6.4.3

Prototipagem rápida

6.4.4

Ferramental rápido

6.4.5

Produto final

206

207 208

208

6.5 Projeto de brinquedos 6.6 Aplicação na medicina

209 212

6.6.1

Prototipagem rápida na área da saúde 212

6.6.2

Planejamento e simulação de cirurgia craniofacial 214

6.7 Aplicação na paleontologia 219

7

6.7.1

Prototipagem rápida na paleontologia

6.7.2

Metodologia para reconstrução de material paleontológico

6.8 Conclusões

224

Referências

224

219

Realidade, desafios e perspectivas 225 7.1 Introdução

225

7.2 Retrospectiva

226

7.3 Realidade nacional da prototipagem rápida 230 7.4 Desafios e perspectivas 231 7.4.1

Produção de peças em plásticos e materiais similares 232

7.4.2

Produção de peças e moldes metálicos 233

7.4.3

Manufatura rápida

7.4.4

Materiais com gradiente funcional (FGM, de Functionally

234

Graded Materials) 235

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20

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221

xxi

Conteúdo

7.4.5

Escala

7.4.6

Padronização

7.4.7

Perspectivas na área da saúde 236

7.5 Conclusões

235 236

237

Referências 239

Índice remissivo

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21

241

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1 Prototipagem rápida como processo de fabricação Jonas de Carvalho Escola de Engenharia de São Carlos (USP)

Neri Volpato Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)

1.1 Introdução Nos últimos anos, a intensificação da concorrência, aliada à crescente complexidade dos produtos fabricados, tem exigido das empresas alterações substanciais no Processo de Desenvolvimento de Produtos (PDP), visando reduzir o tempo total de desenvolvimento, juntamente com aumento de qualidade e competitividade. Estas alterações envolvem tanto aspectos de gestão do processo de desenvolvimento, como também o emprego de novas técnicas e ferramentas computacionais para projeto, análise, simulação e otimização dos componentes fabricados. Muitas vezes, a garantia de sucesso comercial de um produto está associada à habilidade da empresa em identificar as necessidades dos clientes e imediatamente desenvolver produtos que atendam satisfatoriamente a essas necessidades. Dentre todas as atividades envolvidas no PDP, a utilização de protótipo físico é essencial para melhorar a comunicação entre os envolvidos no processo, bem como reduzir a possibilidade de falhas e melhorar a qualidade do produto.

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1

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Prototipagem rápida como processo de fabricação

7

pistão era acionado abaixando a plataforma e adicionado-se a quantidade apropriada de emulsão e do agente fixador para o início da produção da próxima camada e assim sucessivamente. Posteriormente, este objeto era esculpido manualmente ou fotoquimicamente estampado, criando-se um objeto tridimensional.

A Figura 1.4 ilustra a técnica desenvolvida por Munz para o desenvolvimento de objetos tridimensionais.

Figura 1.4 Processo de Munz (1956) para reprodução da imagem tridimensional de um objeto 10

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7

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2 Integração da prototipagem rápida com o processo de desenvolvimento de produto Neri Volpato Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)

Cristiano Vasconcellos Ferreira Centro Integrado de Manufatura e Tecnologia (SENAI – DR/BA – Cimatec)

Jorge Roberto Lopes dos Santos Instituto Nacional de Tecnologia (INT)

2.1 Introdução O sucesso de um produto está muitas vezes associado à habilidade da empresa em identificar as necessidades dos clientes e imediatamente desenvolver produtos de forma a atendê-las, a um custo competitivo. Para atingir este objetivo, a aplicação de uma metodologia de projeto e o uso de ferramentas computacionais CAD/CAE/CAM (Computer Aided Design, Engineering and Manufacturing), são fundamentais para auxiliar no Processo de Desenvolvimento de Produto (PDP). Adicionalmente, a utilização de representações físicas do produto (tais como maquete, modelo, mock-up, protótipo) é essencial no processo de entendimento rápido dos requisitos do produto por todos os envolvidos em cada estágio do PDP. Este potencial pode ser colocado como sendo um ponto-chave para o sucesso do desenvolvimento.

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Integração da prototipagem rápida com o processo de desenvolvimento de produto

21

Figura 2.3 Mock-up de micropipeta médica – empresa Biomédica – projeto INT

Modelos de apresentação São modelos para apresentação em eventos (exposições, feiras, etc.), em escala ou não, fotografia (para encarte em uma mídia de marketing, catálogos, etc.), demonstração a clientes da finalização de um projeto (pesquisas de mercado), ou seja, servem às mais diversas finalidades de se aproximar ao máximo da aparência final do produto (acabamentos e superfícies). Na Figura 2.4, um modelo de apresentação em escala 1:5 do automóvel “Óbvio” é observado. O mais importante é que o aspecto do modelo é bem próximo do futuro produto industrializado (pinturas especiais, adesivos incluindo design gráfico, etc.). Alguns dos materiais que podem ser utilizados são: placas de poliuretano rígido, MDF (Medium Density Fiberboard), fibra de vidro, diversos plásticos processados por vacuum forming, etc.

Figura 2.4 Modelo de apresentação do automóvel “Óbvio” – designer Anísio Campos – construído no INT

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21

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3 Os principais processos de prototipagem rápida Neri Volpato Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)

3.1 Introdução Como mencionado no Capítulo 1, a Prototipagem Rápida (RP, de Rapid Prototyping) pode ser definida como um processo de fabricação através da adição sucessiva de camadas planas de material. Esta tecnologia deu origem a um novo princípio de fabricação, denominado de manufatura por camada. A RP permite fabricar peças físicas com informações obtidas diretamente de um modelo geométrico tridimensional (3D) obtido por um sistema CAD (Computer Aided Design). O processo inicia com o modelo computacional 3D da peça, obtido por um sistema CAD, sendo “fatiado” eletronicamente. Deste fatiamento obtêm-se curvas de níveis 2D que definirão, em cada camada, onde será ou não adicionado material. Estas camadas serão então processadas seqüencialmente, gerando a peça física, normalmente denominada de protótipo, através do empilhamento das mesmas, iniciando na base e indo até o topo da peça.

Existem mais de 20 sistemas de RP no mercado que, apesar de usarem diferentes tecnologias de adição de material, se baseiam no mesmo princípio

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55

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Os principais processos de prototipagem rápida

Reservatório de material da peça

65

Reservatório de material do suporte

Cabeçote de jato de tinta (X Y) Luz ultravioleta Bico do material do suporte Bico do material da peça

Estrutura de suporte Plataforma de construção Z

Figura 3.5 Princípio de funcionamento do processo InVision

Um dos processos é oferecido como sendo de alta resolução, para aplicações que requerem a obtenção de pequenos detalhes, tais como em peças para a área de joalheria. A Figura 3.6a apresenta um exemplo da estrutura de um armazém obtido em escala e a Figura 3.6b, o modelo de um dragão com os vários detalhes, ambos obtidos pelo processo InVision.

(a)

(b)

Figura 3.6 Exemplos de peças obtidas com o processo InVision [cortesia da empresa Robtec]

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4 Planejamento de processo para prototipagem rápida Jorge Vicente Lopes da Silva Centro de Pesquisas Renato Archer (CenPRA)

4.1 Introdução O ciclo da Prototipagem Rápida (RP, de Rapid Prototyping) no desenvolvimento de produtos inicia com a criação de um modelo 3D, seguida do planejamento do processo e fabricação do protótipo, através de um dos processos de RP. Após a obtenção do protótipo, este pode ser submetido a algum tipo de pós-processamento como limpeza, pós-cura e acabamento superficial.

O protótipo e as informações dele obtidas retornam ao processo de modelagem 3D até que o ciclo seja completado de forma satisfatória, com o protótipo atendendo os requisitos de projeto. Este ciclo da RP é ilustrado na Figura 4.1 e pode se repetir quantas vezes se fizer necessário.

Mesmo com a rápida evolução da tecnologia e o grau de automatismo, cada vez mais presente nos modernos equipamentos de RP, a qualidade do protótipo é geralmente bastante dependente do planejamento do processo e da qualidade da mão-de-obra técnica utilizada. Esta dependência varia com a

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Prototipagem rápida – tecnologias e aplicações

Figura B4.4 Telas do módulo de geração de STL do Pro Engineer [cortesia da empresa Catterpilar do Brasil]

B.4.5 Solid Edge (V14) 1. Carregue o modelo a ser gerado o arquivo STL; 2. Abra a opção File > Selecione a opção Save As; 3. Selecione a extensão STL na opção Save as; 4. Entre com o valor de Conversion Tolerance para 0.03mm; 5. Entre com valor de Surface Plane Angle para 45.00º; 6. Configure a saída para o formato binário (Binary); 7. Depois de configuradas as opções, clique em OK e posteriormente em Save.

Figura B4.5 Telas do módulo de exportação STL do Solid Edge [cortesia da empresa CIMLine]

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5 Ferramental rápido Carlos Henrique Ahrens Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) Neri Volpato Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)

5.1 Introdução Como já comentado nos capítulos anteriores, as tecnologias de Prototipagem Rápida (RP, de Rapid Prototyping) permitem não somente confeccionar diretamente o protótipo de um componente ou peça a ser moldada, mas também produzir rapidamente um molde ou ferramental protótipo. Esta possibilidade deu origem a uma área denominada de Ferramental Rápido (RT, de Rapid Tooling), envolvendo as técnicas de obtenção de moldes protótipos. O termo vem também sendo aplicado ao processo de usinagem CNC quando utilizado para a fabricação rápida de moldes protótipos em resina, alumínio ou mesmo em aço. Muitas são as maneiras de se fabricar os moldes, que vão depender da tecnologia RP empregada e se o processo de fabricação for considerado indireto (quando a cavidade do molde a ser utilizada na moldagem for fabricada por algum processo posterior ao da RP) ou direto (quando a cavidade do molde for fabricada diretamente pelo equipamento de RP). Os processos de RT normalmente se concentram na obtenção dos insertos de um molde (macho e cavidade) que, juntos, formarão o vazio a ser ocupado pelo material da peça

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Prototipagem rápida – tecnologias e aplicações

Figura 5.15 Exemplo de um molde cerâmico obtido pelo processo DSPC [cortesia da empresa Soligen]

volvido pela empresa 3D Systems, Inc. (EUA) é conhecido pelo nome de QuickCast, utilizando o processo SL com um estilo de construção especial (colméia) para a fabricação do modelo. Neste processo, constroem-se os modelos em estrutura do tipo colméia, contendo vazios na ordem de 88 a 92%24.

Como já exposto no Capítulo 3, a construção de modelos de sacrifício em cera pode ser por diversos processos, como os de 3DP e sinterização a laser (SLS e EOSINT). Os modelos em cera são recobertos com uma casca cerâmica, seguindo as etapas usuais utilizadas no processo tradicional de microfusão, para a obtenção da cavidade do molde de cerâmica. Em seguida, a casca cerâmica é sinterizada no forno, o metal fundido é vazado para o interior desta casca, dando origem à peça.

O processo de microfusão pode também ser utilizado para a fabricação de insertos metálicos para moldes de injeção, numa alternativa de RT desenvolvida em meados dos anos 9024. Por este processo, são fabricados inicialmente moldes cerâmicos, usando como modelos de sacrifício a própria geometria dos insertos a serem fabricados. Em se tratando de modelos fabricados pelo processo QuickCast, como ilustrado na Figura 5.16, estes são construídos diretamente em resina epóxi por SL5,8. O modelo é montado em uma árvore de microfusão, em cera, e então recoberto com sucessivos banhos de cerâmica, formando uma ferramenta em forma de casca rígida ao seu redor. Posteriormente, é colocado em um forno, para a sinterização da casca cerâmica. Nesta etapa, o modelo de SL, devido ao aumento da temperatura, tende a se expandir, mas, como possui uma estrutura interna em forma de colméia e está

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Exemplos de aplicações da prototipagem rápida

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6 Exemplos de aplicações da prototipagem rápida Cristiano Vasconcellos Ferreira Centro Integrado de Manufatura e Tecnologia (SENAI-DR/BA-Cimatec) Jorge Roberto Lopes dos Santos Instituto Nacional de Tecnologia (INT) Jorge Vicente Lopes da Silva Centro de Pesquisas Renato Archer (CenPRA)

6.1 Introdução As aplicações da Prototipagem Rápida (RP, de Rapid Prototyping) são as mais diversas e em vários campos da ciência, desde as mais convencionais, auxiliando no desenvolvimento de produtos em geral, passando pela área de saúde, até a sua utilização em áreas mais especiais, tais como na modelagem de cadeias de proteínas, estruturas de vírus e uma miríade de outras. Alguns exemplos de aplicações da RP como ferramenta de auxílio no desenvolvimento de produtos, desenvolvidos por integrantes do Grupo de Prototipagem Rápida, já foram utilizados para ilustrar as várias formas de representações físicas do produto no Capítulo 2. Num livro-texto sobre RP, que objetiva ser o mais prático possível, não poderia faltar um capítulo com exemplos de aplicações contendo informações mais detalhadas. Neste capítulo foram selecionadas seis aplicações desenvolvidas em parceria com empresas ou no âmbito de trabalhos de investigação científica no Centro de Pesquisas Renato Archer – CenPRA, CentroIntegrado de Manufatura e Tecnologia – SENAI-DR/BA-Cimatec e no Instituto

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Prototipagem rápida – tecnologias e aplicações

de RP, como a Estereolitografia (SL), SLS, Impressão Tridimensional (3DP) e FDM, podem ser utilizadas indiscriminadamente para a produção destes biomodelos. Cada um destes processos tem características próprias, porém o resultado final é satisfatório em todos eles. Estes processos podem ser melhor entendidos no Capítulo 3. Em biomodelos geometricamente complexos, os processos que exigem a retirada manual de suportes pode ser uma complicação.

(a) Implante virtual

(b) Projeto do molde

(c) Protótipo do molde

(d) Simulação do implante

e) Implante na cirurgia

Figura 6.21 Obtenção de próteses personalizadas

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7 Realidade, desafios e perspectivas Günther Petrusch Centro Excelência em Tecnologias Avançadas CETA (SENAI-RS) Jorge Vicente Lopes da Silva Centro de Pesquisas Renato Archer (CenPRA-SP) Neri Volpato Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) Carlos Henrique Ahrens Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) Jonas de Carvalho Escola de Engenharia de São Carlos (USP)

7.1 Introdução Os capítulos anteriores discorreram sobre os principais processos de Prototipagem Rápida (RP, de Rapid Prototyping) e de Ferramental Rápido (RT, de Rapid Tooling), mostrando sua importância no desenvolvimento de produtos. Atualmente, pode-se afirmar que uma nova etapa vem sendo almejada. Nesta, os processos existentes sofrerão melhorias ou novos processos

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também tornar a produção mais simples, segura, rápida e principalmente, mais barata e universal.

Apesar de todos os avanços já alcançados, é interessante notar que de dez desafios estabelecidos para a indústria de prototipagem em 19931, a maioria ainda continua sendo considerada válida. Alguns destes desafios são apresentados e comentados a seguir, acrescidos de comentários retratando a situação brasileira relativa a estas questões.

Expandir o uso da modelagem em sólido no CAD Este tem sido um dos maiores entraves para o uso da tecnologia RP. A utilização da modelagem em sólidos é menor que 50% (alguns acreditam que seja somente 25 a 30%)1. No Brasil, o uso do CAD 3D vem se intensificando, mas ainda há empresas que não utilizam CAD. A prancheta, de uma forma geral, encontra-se formalmente abandonada, tendo sido substituída por CAD 2D e 3D. As grandes empresas trabalham já em 3D e, muitas vezes, seus fornecedores se vêem forçados a utilizar o CAD 3D para poder atender às demandas.

Observar os fabricantes estrangeiros de sistemas de RP Em várias partes do mundo estão sendo desenvolvidas máquinas de RP utilizando sistemas conhecidos ou então processos inovadores. Ainda não há no Brasil nenhum fabricante de equipamentos, mas poderá ser uma meta estabelecer um desenvolvimento e uma indústria de máquinas de prototipagem.

Em algumas universidades, já existem desenvolvimentos parciais, mas não há ainda uma consolidação de uma alternativa tecnológica nacional. Espelhar-se nos países emergentes asiáticos que têm desenvolvido equipamentos em RP pode ser um caminho a ser seguido pelo Brasil.

Desfazer-se dos mitos da RP Ainda pode-se encontrar a argumentação de que os materiais disponíveis nas tecnologias de RP não têm boa qualidade e de que o acabamento superficial e a precisão dimensional são inferiores aos dos processos convencionais.

Pode-se observar que o desenvolvimento nestas áreas foram consideráveis nos últimos anos, com o aumento do número de materiais disponíveis e melhoria de processo. Talvez o aspecto mais forte na realidade brasileira seja o desconhecimento dos próprios processos de prototipagem. Existe também o mito de ser uma tecnologia muito cara, se comparada com os métodos convencionais.

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Prototipagem Rรกpida

Neri Volpato

Lanรงamento 2014 ISBN: 9788521203889 Pรกginas: 272

Formato: 17 x 24 cm

1 Prototipagem rápida como processo de fabricação

2 Integração da prototipagem rápida com o processo

O objetivo do livro é apresentar uma introdução às tecnologias de Prototipagem Rápida, que optamos neste livro por denominar RP (do inglês Rapid Prototyping), enfatizando o seu princípio, os benefícios, os principais processos do mercado, suas aplicações e também jogando alguma luz sobre os desenvolvimentos que ainda estão por vir.

VOLPATO

Conteúdo

Neri Volpato

de desenvolvimento de produto

3 Os principais processos de prototipagem rápida

4 rápida

5 Ferramental rápido

6 Exemplos de aplicações da prototipagem rápida

De uma forma mais ampla, este livro se destina aos profissionais que estejam direta ou indiretamente ligados ao desenvolvimento de uma grande variedade de produtos, desde designers aos profissionais que utilizam biomodelos na área da saúde, como cirurgiões médicos ou dentistas, ou ainda aos profissionais ligados às artes, setor de joias, entre outros.

7 Realidade, desafios e perspectivas

PROTOTIPAGEM RÁPIDA

Planejamento de processo para prototipagem

Além de servir como um texto básico para a formação de técnicos, engenheiros, designers, modeladores e tantos outros profissionais do setor, pretende-se com este material responder de forma detalhada àqueles profissionais iniciantes na área que, muitas vezes, nos procuram com um croqui ou um desenho técnico 2D querendo fazer um protótipo físico através da RP.

PROTOTIPAGEM RÁPIDA

Tecnologias e aplicações

Editor

NERI VOLPATO Autores

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CARLOS HENRIQUE AHRENS CRISTIANO VASCONCELLOS FERREIRA GÜNTHER PETRUSH JONAS DE CARVALHO JORGE ROBERTO LOPES DOS SANTOS JORGE VICENTE LOPES DA SILVA NERI VOLPATO

É professor adjunto na área de fabricação do curso de Engenharia Industrial Mecânica e do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica e de Materiais da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), Curitiba. É engenheiro mecânico (1990) e mestre em engenharia (1993) na área de CNC e CAD/CAM pela Universidade Federal de Santa Catarina. Realizou seu doutorado (2001) na School of Mechanical Engineering da University of Leeds, Inglaterra, na área de Ferramental Rápido, utilizando o processo de Prototipagem Rápida denominado de Sinterização Seletiva a Laser. É fundador e coordenador do Núcleo de Prototipagem Ferramental (NUFER), que atua em Pesquisa, Desenvolvimento e Extensão na área de Prototipagem Rápida e Ferramental Rápido.

Alguns dos temas de pesquisa atuais são: Ferramental Rápido utilizando tecnologia CNC e CAD/CAM, desenvolvimento de aplicativo para o planejamento do processo de prototipagem rápida e desenvolvimento de ferramentas de auxílio à manufatura.