Prototipagem rápida LENS

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Faculdade Anhanguera de Jundiaí

Engenharia Mecânica – 9° semestre

ATPS

Engenharia Assistida por computador

Prototipagem LENS

Lucas Torres                                         RA: 4200053625

Rodrigo Ienne                                RA: 3773768725

Murilo Gastaldo                        RA: 3712638196

                               

                                

Professor Ms. Ueverton Candido

Jundiaí, 21 de março de 2016

Sumário

1. Introdução à prototipagem........................................................................2

1. História da prototipagem rápida e impressão 3D...........................2
2. Conceito básico da prototipagem rápida........................................3

1. Sistema de prototipagem LENS – Laser engineered net shapping..........3

2.1 Introdução...........................................................................................3

2.2 Processo e funcionamento.................................................................4

2.3 Aplicações..........................................................................................6

2.4 Vantagens..........................................................................................7

2.5 Desvantagens....................................................................................8

2.6 Futuro................................................................................................8

1. Bibliografia................................................................................................9

1. Introdução à prototipagem

1. História da prototipagem rápida e impressão 3D

Os sistemas de prototipagem rápida surgiram inicialmente em 1987 com o processo de estereolitografia (stereography –SL) da empresa americana 3D systems, sendo um processor que solidifica camadas (layers) de resina foto sensível por meio de laser com o intuito de fabricar um objeto a partir de seu modelo gráfico tridimensional, o que possibilita a obtenção de protótipos rapidamente, independentemente de sua complexidade geométrica. O sistema SLA-1, mostrado na foto abaixo, foi o primeiro sistema de prototipagem disponível comercialmente.

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Figura 1 - SLA-1 – Primeiro sistema de prototipagem comercial.

Após o início da comercialização e o sucesso das maquinas de prototipagem nos EUA, as empresas japonesas NTT Data e Sony/D-Mec passaram a comercializar suas versões de maquinas de estereolitografia em 1988 e 1989, respectivamente. Em seguida, em 1990, a empresa Eletro Optical Systems – EOS na Alemanha, passou a comercializar o sistema conhecido como Stereos.

Com o sistema mais popular começaram a surgir novas tecnologias como o Fused Deposition Modeling (FDM, Solid Ground Curing (SGC), Laminated Object Manufacturing (LOM), Selective Laser Sintering (SLS), entre muitos outros até chegar ao Laser Engineered Net Shaping (LENS) que se trata de um projeto novo que surgiu nos anos 90.

1. Conceito Básico da prototipagem rápida

Os processos de prototipagem rápida consistem basicamente na fabricação do objeto através do princípio de adição de camadas. Em outras palavras, a peça é obtida adicionando-se camadas sucessivas de material até que a sua geometria esteja completamente definida. Inicialmente é realizada a modelagem tridimensional da peça a ser fabricada em um sistema CAD. Em seguida, ocorre o planejamento do processo de fabricação com o “fatiamento eletrônico”, onde o modelo gráfico obtido é secionado em camadas dispostas em uma determinada direção, utilizando um programa computacional específico (CAM). O modelo gerado é então enviado para a estação de prototipagem onde finalmente ocorre a fabricação propriamente dita na estação de prototipagem.

1. Sistema de prototipagem LENS – Laser Engineered Net Shaping (Adição volumétrica à laser)

1. Introdução

Adição volumétrica à laser é um processo de prototipagem rápida que surgiu nos anos 90 a partir de um acordo cooperativo de pesquisa e desenvolvimento Crada, utilizado para fabricação de componentes metálicos diretamente de modelos sólidos do CAD.

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Figura 2 - Peça sendo produzida pelo processo LENS

1. Processo e funcionamento

Basicamente o processo utiliza um gerador de raio laser de alta potência para fundir pó metálico fornecido coaxialmente (no mesmo eixo) ao foco do raio laser, através de um cabeçote de deposição em uma mesa X-Y que se movimenta para de forma a gerar cada camada do objeto, modelos mais recentes possibilitam a rotação e inclinação da mesa e acoplam o foco do laser junto com o jato do pó metálico em um braço robótico para aumentar a mobilidade da impressão e conseguir protótipos mais complexos.

O raio laser passa através do centro do cabeçote através de espelhos ou fibra ótica e é focado para um pequeno ponto através de uma lente ou conjunto e lentes conforme a mesa é movida por varredura. O cabeçote é movido para cima a medida que cada camada é completada. Os pós metálicos são fornecidos e distribuídos ao redor da circunferência do cabeçote por gravidade ou através de um gás portador inerte pressurizado. Podem ser usados pós de diversas ligas metálicas, tais como aço inoxidável, inconel, cobre, alumínio e titânio, entre outros.