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COBEF 2017
Congresso Brasileiro de Engenharia de Fabricação
POSICIONAMENTO DE UM COMPONENTE PARA FABRICAÇÃO POR FDM BASEADO EM OTIMIZAÇÃO
Submission Author:
João Fiore Parreira Lovo , SP
Co-Authors:
Maíra Martins da Silva, Marcos Paulo Gonçalves Pedroso, Carlos Fortulan
Presenter: João Fiore Parreira Lovo
doi://10.26678/ABCM.COBEF2017.COF2017-0161
Abstract
A manufatura aditiva do tipo Modelagem por Fusão e Deposição (Fused Deposition Modeling – FDM) é o processo mais difundido na produção de peças em impressoras 3D, não só na confecção de protótipos, mas em fabricação direta de produtos. A deposição direcional das camadas de impressão acarreta forte anisotropia e isso impõe limites de resistência do corpo manufaturado, de modo que o posicionamento otimizado da peça no volume de fabricação é fundamental para o bom desempenho do produto impresso. O presente trabalho objetiva definir a melhor posição de fabricação, em relação às camadas de deposição por FDM, para um produto sujeito à forças trativas em diferentes direções não todas coplanares. O problema físico foi descrito matematicamente, baseado na direção de deposição e direções dos esforços a serem suportados pela peça, e foi aplicada uma técnica de otimização multivariável, não linear com restrições. Na otimização, o plano representativo da direção mais adequada da camada de impressão foi encontrado através da minimização dos ângulos entre as camadas de fabricação e direções dos esforços de tração. Essa minimização está sujeita aos requisitos de projeto e do processo de fabricação. Os valores ótimos desse problema foram encontrados através da Programação Quadrática Sequencial (Sequential Quadratic Programming - SQP). Tal abordagem garantiu que nenhuma das hastes da peça, submetidas a esforços de tração, tenha angulação maior que 31° em relação ao plano de impressão, assegurando adequada resistência mecânica para o produto. Esses resultados demonstram ainda, a produtiva aplicabilidade de uma técnica de otimização para resolução de problemas referentes à manufatura aditiva tipo FDM.
Keywords
manufatura aditiva, otimização multivariável, SQP, Anisotropia
