Le processus de traduction

A principal contribuição deste estudo de calibração foi estabelecer que as variações dimensionais nas peças fabricadas por Impressão 3D baseada em extrusão são uma função da quantidade de material depositado. Baixos percentuais de preenchimentos (como os 20% utilizados) melhoram a qualidade dimensional, por uma simples relação entre baixo volume de material a ser extrudado com maior liberdade para deposição e acomodação dos filamentos. Altos percentuais de preenchimento (100%), associados a um elevado fluxo de material (Me=1),

reduzem a conformidade dimensional, pois excedem os limites geométricos e físicos de uma peça com volume teórico, através da sobre-extrusão de material aliada a um baixo nível de

acomodação dos filamentos depositados. A acomodação dos filamentos dentro e entre camadas interferiu na resolução de construção das peças.

A causa raiz para os problemas dimensionais identificados neste estudo foram os softwares de fatiamento e as estratégias utilizadas por estes no cálculo da quantidade de material a ser alimentado na fabricação das peças. O efeito do software não fica claramente evidenciado nas contribuições dos resultados estatísticos, pois o fator compete com as demais variáveis no planejamento experimental como um parâmetro de processo. Com a análise dos códigos gerados pelos fatiadores, verificou-se que na verdade o percentual de preenchimento, na primeira etapa, e o multiplicador de extrusão, na segunda etapa, evidenciam indiretamente a influência do software nas variações dimensionais.

O multiplicador de extrusão, neste estudo, surgiu como uma ferramenta que atuou nos cálculos realizados pelo software CAM, permitindo o controle da quantidade de material para a construção das peças e melhorando as propriedades dimensionais de peças com 100% de preenchimento. O crescimento no volume de material extrudado e a influência na integridade dos filamentos depositados, e por consequência nas dimensões das peças, evidenciado por Galantucci et al. (2015), também foi identificado no presente estudo. Porém, ao contrário dos autores, que relacionaram o fenômeno ao aumento da espessura de camada, nesta tese o efeito foi atribuído aos maiores níveis do multiplicador de extrusão associados a elevados percentuais de preenchimento.

Além da contribuição para os estudos dos autores citados anteriormente, o conteúdo desenvolvido nesta pesquisa colabora também com a investigação de Lanzotti et al. (2015b). Estes verificaram que, ao se aumentar o ajuste do fluxo de material em 5%, isto é, para 105%, melhorou-se a precisão dimensional, em oposição ao cenário observado no presente artigo, em que a maior conformidade das dimensões com o projeto original foi obtida reduzindo-se o multiplicador em 10% (Me=0,9). No entanto, é importante ressaltar que os autores utilizaram

em seu estudo um filamento de PLA de 2,85 mm de diâmetro, diferentemente do utilizado neste artigo, com 1,75 mm.

A conhecida proporcionalidade entre massa e volume foi uma importante relação para as análises realizadas, uma vez que permitiu identificar os efeitos da deposição em demasia sobre as dimensões das peças. Sugere-se, então, seu uso como ferramenta de avaliação da qualidade, para usuários técnicos e não técnicos, uma vez que massa e volume são grandezas facilmente medidas. Para um mesmo volume teórico, a única evidência para que as peças impressas com 100% de preenchimento superassem a massa de um componente sólido teórico em PLA era o

excesso de material inserido na construção das peças, que por sua vez alterou o volume das mesmas, e assim as dimensões X, Y e Z. Em síntese, verificou-se que:

(a) a velocidade de impressão é um parâmetro direcional, isto é, o melhor ajuste deve ser feito considerando as direções laterais (X e Y) e ao longo do eixo Z. Além disso, a velocidade interfere no volume de extrudado (mm3_{/s), filamento a filamento, e na}

capacidade de acomodação dos filamentos camada a camada. Por esses motivos, o uso de menores velocidades, em todas as direções da peça, melhora a qualidade dimensional;

(b) diferentes softwares CAM interferem na precisão do fatiamento, para diferentes direções das peças, na quantidade de material a ser depositado e nos padrões de velocidade em função do ajuste do usuário;

(c) a espessura de camada, neste estudo, não foi um fator significativo para a variação dimensional, opondo-se à literatura (SOOD et al., 2009; NANCHARAIAH et al., 2010). Entretanto, foram utilizados níveis muito próximos, 0,25 mm e 0,30 mm, e os efeitos do excesso de material podem ter interferido na atuação do parâmetro. O eixo Z, por exemplo, no qual classicamente a espessura de camada é um fator fundamental para a precisão dimensional, foi altamente influenciado pela sobre deposição de material, em conjunto com parâmetros como a velocidade de preenchimento em seu maior nível. Agora já reconhecida a estratégia para o ajuste da quantidade de material, sugerem-se novos experimentos com a espessura de camada;

(d) menores valores de percentual de preenchimento tendem a reduzir os erros dimensionais. Contudo, para peças com 100% de preenchimento os resultados podem ser melhorados com o ajuste do multiplicador de extrusão.

Por fim, esta etapa do estudo busca alertar aos usuários, primeiramente, sobre a importância de se analisar os códigos de fabricação. Isto pode ser feito manualmente ou com ajuda de ferramentas como softwares de simulação CAM ou plataformas online. Em segundo lugar, ressalta a necessidade do ajuste e da verificação do fluxo de material antes da confecção das peças, protótipos ou não. Para tal, um modelo simples, como a estrutura cúbica utilizada, pode ser aplicado como padrão para a calibração paramétrica e os melhores níveis associados às variáveis de entrada, encontrados na presente pesquisa, podem ser utilizados como ponto de partida para o processo de otimização.