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COBEF 2023
12th Brazilian Congress on Manufacturing Engineering
Avaliação metrológica do uso de dispositivos fabricados por manufatura aditiva no processo de controle de qualidade de atributos dimensionais
Submission Author:
Pablo da Rosa , PR , Brazil
Co-Authors:
Pablo da Rosa, Thiago Zacarkin, Leandro Goncalves, Desiree Schuck
Presenter: Pablo da Rosa
doi://10.26678/ABCM.COBEF2023.COF23-0416
Abstract
As indústrias de cosméticos, higiene e perfumaria são caracterizadas pela dinamicidade de seu portfólio associado ao seu grande número de produtos. Esse aspecto torna o processo de controle da qualidade dos atributos dimensionais desafiador quando avaliados em máquinas de medir por coordenadas (MMC), por exemplo, uma vez que faz-se necessária a utilização de dispositivos específicos para garantir a repetibilidade do posicionamento durante o ensaio. Dessa forma, este projeto buscou uma forma de reduzir os custos e o tempo de projeto/fabricação de dispositivos pelo método convencional (usinagem) através da utilização de manufatura aditiva, permitindo também sua otimização geométrica. Neste estudo, um dispositivo foi modelado computacionalmente e depois manufaturado através do processo de modelagem por deposição fundida (FDM) com filamento em poli(ácido lático)(PLA) com três diferentes densidades de impressão (D1, D2 e D3) e associado à esferas de aço resultando em um sistema de fixação 3-2-1, garantindo a imobilidade dos seis graus de liberdade do mensurando. Durante o início do processo de avaliação, os dispositivos foram digitalizados com scanner tridimensional (Zeiss Comet L3D 250) para acompanhamento de sua geometria e posteriormente foram submetidos a mil ciclos de reposicionamento da amostra com avaliação dimensional (MMC Zeiss O-Inspect 322) a cada dez ciclos. Os dispositivos foram avaliados através de estudo de estabilidade de longo prazo, posterior à aprovação do sistema de medição em estudo de repetibilidade e reprodutibilidade (R&R) e da medição da amostra padrão. Além disso, após a conclusão das avaliações, a capacidade do sistema de medição foi expressa numericamente pelos índices de capacidade bilateral (Cg) e de capacidade para processos de medição não centralizados (Cgk) para fins comparativos. Os três dispositivos avaliados apresentaram boa estabilidade a longo prazo quando comparados com a tolerância dos mensurandos. Também, na avaliação da capacidade do processo, somente o dispositivo de maior densidade manteve-se com índices superiores a 1,33 nas três características avalia-das, sendo assim, o único considerado capaz. A comparação com geometria original permitiu identificar os pontos de contato com maior variação e refletiu os resultados da capacidade. Esse projeto possibilitou a avaliação da aplicação de dispositivos com menor tempo de projeto/fabricação, além de menor custo e maior facilidade de manuseio e armazenamento. Entretanto, o balanço entre custo e vida útil comparados aos dispositivos construídos através de usinagem é necessário para aplicação em larga escala e em outros campos de aplicação.
Keywords
manufatura aditiva, metrologia, Dimensional, Impressão 3D
