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Authors
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Abstract(s)
Atualmente as tecnologias de manufatura aditiva estão em crescente desenvolvimento e aplicadas em diversas áreas. Esta rápida expansão requer numerosas abordagens de produção e adaptação quanto à taxa de produção das peças.
Dentro das diferentes tecnologias de manufatura aditiva a que possui um maior relevo atualmente, é a deposição de filamentos fundidos devido à disponibilidade de máquinas compatíveis, custo e simplicidade de conceito.
Muitas vezes os requisitos para este tipo de fabrico consistem em grande qualidade dimensional para aplicações específicas. Por exemplo, algumas marcas de automóveis utilizam peças impressas com deposição de filamentos fundidos para segurar e centrar os logótipos e encaixes das matrículas. Esta tarefa requer tolerâncias apertadas para que as peças manipuladas encaixem nas peças de centragem.
Foi proposto um projeto para uma célula robótica com a função de deposição de filamentos fundidos e maquinação a partir de qualquer orientação e com tolerâncias dimensionais e de superfície requeridas. Esta célula é composta por um robô de 5-eixos com uma cabeça removível.
Este robô necessita de trocar automaticamente a cabeça entre as funções de impressão e maquinação, ou seja, esta tarefa tem de ser efetuada sem intervenção humana.
Este projeto tem o foco na cabeça de maquinagem para o robô e o mecanismo que vai permitir a troca automática entre maquinagem e impressão.
Currently, the Additive Manufacturing (AM) technologies are rapidly developing and being applied in various fields. This rapid expansion to so many different branches of manufacturing requires different production approaches and rates at which parts are produced. Currently, one of the most used AM techniques is the Fused Filament Fabrication (FFF) due to hardware availability, cost and concept simplicity. Many times, requirements demand high dimensional fidelity for specific applications. For example, some car manufacturers use FFF printed parts for holding and positioning of brand and model badges and registration plates. This requires a higher dimensional tolerance for fitting the said parts in the printed part. Knowing this, it was proposed a project for an FFF printing robotic cell which could print desired part from any orientation and machine accordingly to the required dimensional and surface finish tolerances. This cell is mainly composed of a 5-axis robot with an exchangeable head. This robot must have the ability to autonomously exchange its head between printing and machining applications, or in other words, change productive capabilities without physical human intervention. This project focuses on the machining head for the robot and the mechanism that will allow the robot to meet the set requirements.
Currently, the Additive Manufacturing (AM) technologies are rapidly developing and being applied in various fields. This rapid expansion to so many different branches of manufacturing requires different production approaches and rates at which parts are produced. Currently, one of the most used AM techniques is the Fused Filament Fabrication (FFF) due to hardware availability, cost and concept simplicity. Many times, requirements demand high dimensional fidelity for specific applications. For example, some car manufacturers use FFF printed parts for holding and positioning of brand and model badges and registration plates. This requires a higher dimensional tolerance for fitting the said parts in the printed part. Knowing this, it was proposed a project for an FFF printing robotic cell which could print desired part from any orientation and machine accordingly to the required dimensional and surface finish tolerances. This cell is mainly composed of a 5-axis robot with an exchangeable head. This robot must have the ability to autonomously exchange its head between printing and machining applications, or in other words, change productive capabilities without physical human intervention. This project focuses on the machining head for the robot and the mechanism that will allow the robot to meet the set requirements.
Description
Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica
Keywords
Robótica Prototipagem Maquinação Impressão 3D Ferramenta robótica automática Simulação Projeto Pós-processamento ABS PLA Acrilonitrila butadieno estireno Poliácido láctico Célula robótica Robotics Rapid prototyping Machining 3D printing Autonomous robot tool Simulation Project Post processing Acrylonitrile-butadiene-styrene Polylactic acid Robot cell
Citation
KOLYUDA, Volodymyr – Desenvolvimento de uma cabeça de maquinagem para uma impressora 3D FDM de 5 eixos. Lisboa: Instituto Superior de Engenharia de Lisboa, 2021. Dissertação de Mestrado.
Publisher
Instituto Superior de Engenharia de Lisboa