Gravadora a laser de baixo custo

TRABALHO INTERDISCIPLINAR PROJETO APLICADO

INSTITUTO POLITÉCNICO – Centro Universitário UNA

Gravadora a laser de baixo custo

CURSO: Engenharia Mecânica EGM4BN-LVA

Aloísio Azevedo Guimarães de Aquino, Diego Bianque de Lima, Emerson de Araujo Andrade, João Pedro Rodrigo Diniz, Markistone Marcelo de Lima, Naasson Fernandes de Assis, Rogério Simão Ferreira, Vinícius Ferreira dos Santos.

Professor PA Orientador: Henrique Augusto Galante

Professores Co-orientadores:  Alysson Martins Almeida Silva, André Marcelino de Morais, Daniel Januário Cordeiro Gomes, Francisco Ferreira de Souza Maia

        [pic 1]

Resumo:O presente trabalho apresenta um projeto de construção de uma Gravadora a Laser de baixo custo, utilizando peças feitas a partir de ABS impressas em impressoras 3D, que apresentam boa qualidade mecânica, térmica e química, como também resistência elevada a tração, ao mesmo tempo em que possui baixo custo, bem como base em madeira e laser de alta potência, contribuindo para um protótipo resistente, eficiente e econômico, apresentado-se como uma opção de trabalho para pessoas que estão desempregadas, bem como aquelas que desejam melhorar a renda familiar

Palavras-Chave: CNC, gravadora a laser, ABS, custo, renda familiar

1.  Introdução

A crise político-financeira que iniciou no Brasil no final de 2014 levou muitas pessoas a ficarem desempregadas. Segundo o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), o desemprego no país atingiu 11,2% no primeiro trimestre de 2016 (AGÊNCIA ESTADO), o que corresponde a 22,4 milhões de brasileiros. Dessa forma, essa população busca driblar a dificuldade financeira através do trabalho informal.

Por outro lado, em face da falta de verba para a educação, as escolas brasileiras não conseguem se atentar ao rápido desenvolvimento tecnológico, portanto não conseguem melhorar a metodologia de ensino inserindo nas grades curriculares o desenvolvimento prático da teoria ensinada em sala de aula, permitindo um melhor aprendizado, devido ao alto custo dos equipamentos necessários para a realização das práticas.

Dessa forma, levando em consideração as duas problemáticas apresentadas, o presente trabalho vem propor o desenvolvimento de uma máquina CNC de gravação a laser em madeiras, plásticos e outros materiais, fazendo alusão ao projeto FABLAB, e tem como idéia desenvolver essa gravadora de maneira que seu projeto seja fácil de reproduzir e possua baixo custo, permitindo que toda a população brasileira e as escolas possam ter acesso a mesma.

A Associação Garagem FABLAB é um laboratório de fabricação digital, bem como é um espaço onde as pessoas se encontram para materializar suas ideias. O espaço contém a inteligência, o acesso a máquinas e ferramentas necessárias para o desenvolvimento de projetos e ideias que podem mudar as pessoas e empresas. O projeto conta com a participação de profissionais de todas as áreas e de todo o mundo com o objetivo comum de promover a integração de pessoas em todo o mundo para buscar melhorias e soluções para os problemas da sociedade.

2.  Referencial Teórico

2.1. Introdução

O comando numérico é hoje o mais dinâmico processo de fabricação de peças, constituindo um dos maiores desenvolvimentos para a automação de máquinas para usinagem. As máquinas CNC (Controle Numérico Computadorizado) foram desenvolvidas a partir de máquinas mais simples chamadas NC (Controle Numérico) que foram criadas para diminuir os custos das indústrias através do controle das máquinas por cartões de códigos. Com o desenvolvimento dos computadores e da linguagem de programação, as NC’s se desenvolveram, passando a realizar o controle numérico dos comandos das máquinas através de códigos computadorizados.

As empresas norte americanas iniciaram a revolução das máquinas ferramentas com o CNC, mas elas focaram nas máquinas top de linha. Foram os alemães que viram a oportunidade de reduzir os custos do CNC pela primeira vez, de modo que em meados de 1979 a indústria de máquinas alemã estavam vendendo mais máquinas CNC que os Estados Unidos (PROTOPTIMUS).

As máquinas CNC’ são controladores numéricos que permitem o controle de máquinas e é utilizado principalmente em centros de usinagem. Permite o controle simultâneo de vários guias lineares, através de uma lista de movimentos escrita num código específico (código G). A utilização de CNC permite a produção de peças complexas com grande precisão, especialmente quando associado a programas de CAD/CAM. (DICIONARIOINFORMAL).

Atualmente, os métodos de transferência de dados empregados podem ser feitos por programação direta no próprio comando da máquina, transferência de arquivos via DNC, transferência de arquivos via disquete e Comunicação ON-LINE via microcomputador.

2.2. Princípio de Funcionamento

O princípio de funcionamento das máquinas CNC ocorre em circuitos fechados, utilizando sensores de posição para controle da máquina, conforme esquema da figura 1.

O COMANDO recebe as informações através de entrada e transmite para o CONVERSOR. Este por sua vez converte os impulsos eletrônicos emitidos pelo comando em impulsos elétricos que acionam o motor principal da máquina. O TACÔMETRO é um instrumento de medição responsável pelo monitoramento dos valores de avanço e rotação dos eixos da máquina. Ele fornece informação para o conversor ou o servo drive da necessidade ou não de realimentação dos seus respectivos motores. Por sua vez, o SERVO DRIVE converte os sinais eletrônicos emitidos pelo comando da máquina em impulsos elétricos que acionam o servo motor em velocidade variável, responsável pelo movimento da mesa da máquina. Para tornos, o servo motor aciona os eixos de movimento da ferramenta. Por fim, o ENCODER controla a posição dos eixos. Para os eixos lineares, o ENCODER mede a posição linear e para os eixos de rotação, mede a posição angular. Ele também fornece os dados de posição dos eixos para o comando da máquina. Na composição eletrônica, definida como unidade de comando (UC), entram os dados da peça, que determinam as tarefas dos acionamentos, enquanto os sinais dos transdutores constituem os dados de controle dos elementos acionados.