Projeto e fabrico de modelos técnico-funcionais obtidos por FDM

Abstract

Esta dissertação teve como base o projeto e fabrico de modelos técnico-funcionais produzidos por FDM, onde se optou como desafio projetar e fabricar um dispositivo de aperto e fixação de peças para maquinação numa CNC Roland MDX650. O método de trabalho empregue teve duas fases predominantes, uma dedicada ao projeto e conceptualização e uma dedicada ao fabrico e materialização do dispositivo. Durante a fase de projeto recorreu-se a ferramentas de otimização de topologia do Solidworks para alcançar formas mais eficientes e económicas a nível de material. Na fase de fabrico elaborou-se estudos de orientação e posicionamento dos componentes de forma a encontrar a orientação que minimiza-se os tempos de impressão e o desperdício de material na criação de estruturas de suporte. Nesta fase, também se estudou a aplicação de ajustes dimensionais aos elementos funcionais dos componentes de forma a reduzir os erros dimensionais. Em suma, concluiu-se que a tecnologia de FDM permite fabricar formas complexas com grande facilidade permitindo assim o uso de ferramentas de otimização topológica para criar peças mais eficientes e económicas.

This thesis was based on the design and manufacture of technical-functional models produced by FDM, where the challenge was to design and manufacture a clamping and fixation device for a CNC Roland MDX650. The work method followed had two predominant phases, one dedicated to the design and conceptualization and one dedicated to the manufacture and materialization of the device. During the design phase Solidworks topology optimization tools were used to achieve more material-efficient forms. Orientation and positioning studies have been carried out at the manufacturing stage to find the orientation that minimizes printing times and material waste on support structures. In this phase, it was also studied the application of dimensional adjustments to the functional features of the components in order to reduce the dimensional errors. In short, it was concluded that the FDM technology allows the production of complex shapes with ease allowing the use of topological optimization tools to create more efficient and economic parts.