CENTRO DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL DIOMÍCIO FEITAS
SERVIÇO DE INTEGRAÇÃO ESCOLA-EMPRESA
TÉCNICO EM MECÂNICA INDUSTRIAL
NÍCOLLAS DOS SANTOS DA SILVA
RELATÓRIO FINAL DE ESTÁGIO SUPERVISIONADO
TUBARÃO
2019
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Funcionamento de uma Impressora 3D, Manuais, Projetos, Pesquisas de Mecatrônica
Como construir uma impressora 3D, muito detalhado.
Tipologia: Manuais, Projetos, Pesquisas
2020
1 / 27
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CENTRO DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL DIOMÍCIO FEITAS
SERVIÇO DE INTEGRAÇÃO ESCOLA-EMPRESA
TÉCNICO EM MECÂNICA INDUSTRIAL
NÍCOLLAS DOS SANTOS DA SILVA
RELATÓRIO FINAL DE ESTÁGIO SUPERVISIONADO
TUBARÃO
NÍCOLLAS DOS SANTOS DA SILVA
RELATÓRIO FINAL DE ESTÁGIO SUPERVISIONADO
Relatório de Estágio Supervisionado do Curso Técnico em Mecânica Industrial com duração de 320 horas realizado na Empresa Univinte Centro Tecnológico Eireli- FUCAP no período de 20/03/2019 à 30/09/2019. Professor (a) Orientador: Osvaldo Noboro Tominaga. TUBARÃO 2019
Ilustríssimo Senhor João Batista de Souza Diretor Geral do Centro de Educação Profissional Diomício Freitas NESTA Senhor Diretor, Colocamos à apreciação de V.S.ª o presente relatório das atividades desenvolvidas na realização do Estágio Supervisionado junto a Univinte Centro Tecnológico Eireli-FUCAP no setor de manutenção mecânica. O referido estágio teve duração de 300 horas preenchidas de 20/03/2019 à 30/09/2019 sob a supervisão do Sr. Rodolfo Lucas Bertoluzzi, supervisor da Empresa, Pref.º Osvaldo Noboro Tominaga, supervisor do Cedup e Sr.ª Luciana Zanela Bressan, coordenadora do SIE-E. Sendo assim, solicitamos a V.S.ª aprovação e expedição do Diploma de Técnico em Mecânica Industrial. Tubarão (SC), 03 de dezembro de 2019.
Assinatura do Estagiário
AGRADECIMENTOS
Agradeço primeiramente a Deus pelo dom da vida, a minha família, aos meus amigos em especial a Igor Fernandes Matos, Vinicius dos Santos Oliveira e Nyelton Gaspar dos Santos que sempre estiveram presentes me ajudando nessa caminhada. Meus agradecimentos aos colegas de sala que me proporcionaram que a caminhada até aqui pudesse ter sido mais amena e prazerosa. Aos professores que sempre fizeram o possível e o impossível para garantir o melhor aprendizado tanto pra mim quanto para meus colegas. Agradeço a minha instituição e a todos que fazem o Centro de Educação Profissional Diomício Freitas - CEDUP, ser referência no ensino técnico profissionalizante, a todos o meu muitíssimo obrigado. Por fim, e não menos importante agradeço a meu coordenador de curso João Daniel, pela sua dedicação e compromisso, e também a Osvaldo Noboro Tominaga pelo auxilio a conclusão do relatório. Obrigado a todos.
LISTA DE ABREVIATURAS
3D – Três Dimensões. ABS–Acrilonitrila butadieno. DLP (de direct light processing). Eixo X – Eixos na horizontal. Eixo Y – Eixos perpendiculares. Eixo Z – Eixos na horizontal. FDM– (Fused Deposition Modeling). MDF – Medium-Density Fiberboard. PLA – ácido poliático. PETG– Polyethylene terephthalate glycol. SLA–Stereo Lithography. SLS – Selective Laser Sintering.
SUMÁRIO
- 1 INTRODUÇÃO
- 2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA - 2.1 BREVE HISTÓRICO - 2.2 CONCEITO E OBJETIVO - 2.3 TIPOS DE IMPRESSORA 3D - 2.4 DESENHOS E SOFTWARE - 2.5 TIPOS DE MATERIAIS - 2.6 MATERIAIS PARA MONTAGEM DE UMA IMPRESSORA 3D - 2.7 PROCESSO DE SOLDAGEM - 2.7.1 Dessoldagem
- 3 ATIVIDADES DESENVOLVIDAS................................................................................... - 3.1 BARRAS Y - 3.2 SENSORES..................................................................................................................... - 3.3 MESA AQUECIDA........................................................................................................
- 3.4 MOTOR DE PASSO
- 3.5 ACABAMENTO
- 4 CONCLUSÃO......................................................................................................................
- 5 REFERÊNCIAS
9 2 FUNDAMENTAÇÃO TEORICA 2.1 BREVE HISTORICO Charles Hull mais conhecido como Chuck Hull é um engenheiro norte americano responsável pela criação da tecnologia em impressão 3D em 1984, porém quatro anos antes, em 1980, o advogado japonês Hideo Kodama, do Instituto Industrial de Investigação de Nagoya, desenvolveu uma técnica de prototipagem rápida. Ele foi a primeira pessoa a registrar a abordagem de um objeto por camadas, esse processo ficou conhecido como estereolitografia. Charles Hull interessou-se por esterelitografia e por conta própria desenvolveu a primeira impressora 3D, em 1986 patenteou a SLA, investiu em sua criação e fundou a 3D Systems Corp. Assim começou a realizar pesquisas e aprimoramentos para essa tecnologia, tornando-a comercial. Após um ano lançou a SLA-1. A 3D Systems Corp ainda atua no mercado e permanece sendo uma das líderes do segmento. Em 1988, Carl Deckard, da Universidade do Texas, protocolou a patente de uma tecnologia similar, a SLS (Sinterização Seletiva a Laser). A SLA realiza a impressão 3D a partir do pó. Após alguns anos, Scott Crump, co-fundador da Stratasys, protocolou a patente para a tecnologia de FDM (Modelagem por Fusão e Deposição) – considerada a terceira tecnologia para a impressão em 3D. Assim a tecnologia de impressão 3D nasce. O primeiro objeto impresso em 3D por Charles Hull foi uma lâmpada a base de resina. A flexibilidade e rapidez são características que se destacam nas impressoras 3D, que naquela época não era muito comum de se encontrar em uma máquina, e por ter tais características ganharam destaque rapidamente. Nos anos 90 foi iniciada a pesquisa médica para poder construir próteses de membros e órgãos humanos por meio da tecnologia 3D, hoje em dia essa tecnologia já é usada em várias próteses. Em 2000 um rim foi impresso e após treze anos foi feito o primeiro transplante com um órgão produzido por uma impressora 3D.
10 2.2 CONCEITO E OBJETIVO Uma impressora possui muitas qualidades que outras máquinas não possuem sua flexibilidade de trabalho, rapidez, qualidade e baixo custo são apenas algumas das características que mais chamam a atenção nesta máquina, contudo, sua manutenção é essencial, pois, é uma máquina muito delicada que exige muitos cuidados. Por se tratar que uma máquina consideravelmente nova no mercado, muitas empresas ainda estão adaptando a máquina para exercer suas respectivas demandas desde uma produção em escala ou até mesmo um protótipo de um item comercial. A manutenção desta maquina requer total capacidade do especialista em eletrônica, automação e mecânica além de uma capacidade avançada em resolução de problemas, pois quando a máquina deixa de executar sua função, é necessário fazer uma análise para compreender opõe está de errado com a máquina. Ainda é difícil de encontrar um curso especifico para atuar somente em impressoras 3D, por tanto qualquer indivíduo que possuir conhecimento nas áreas citadas acima pode se envolver com a resolução do problema de uma impressora.
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- Sintetização Seletiva – SLS – As impressoras do tipo Selective Laser Sintering (SLS) usam lasers muito fortes para criar formas em materiais de cerâmica, nylon, vidros e metais com alto consumo de energia.
13 2.4 DESENHOS E SOFTWARE Todas as impressoras 3D necessitam de um projeto para que ela possa executar, esses projetos são feitos por qualquer um que tenha um breve conhecimento em modelagem 3D. O software de modelagem 3D mais conhecido é o Ultimaker Cura, um software criado por David Braam. O Ultimaker Cura funciona dividindo o modelo em camadas gerando um código-g especifica para impressoras 3D, depois de concluir o processo de criação de camadas o código-g é enviado para a impressora para a fabricação do objeto físico. Há também um site que disponibiliza modelos prontos para impressão totalmente de graça, chamado Thingiverse, ele funciona como um site de busca de impressão 3D. Atualmente é muito usado e a comunidade busca sempre estar alimentando o site com mais variedades de conteúdo, cada usuário pode fazer o upload de arquivos prontos para impressão, disponibilizando para todas as suas idéias de impressão.
15 2.6 MATERIAIS PARA MONTAGEM DE UMA IMPRESSORA 3D Uma impressora 3D é composta por muitos materiais diversos, e cada tipo de impressora é incluída nova partes para que ela execute o trabalho melhor ou com maior qualidade. Observe os materiais necessários nas tabelas abaixo. Tabela 1 - Parafusos Quantidade Parafuso 19 PARAFUSO ALLEN M3x10mm 6 PARAFUSO ALLEN M3x12mm 5 PARAFUSO ALLEN M3x16mm 42 PARAFUSO ALLEN M3x20mm 6 PARAFUSO ALLEN M3x25mm 8 PARAFUSO ALLEN M3x40mm 4 PARAFUSO ESCAREADO M3x20mm 2 PARAFUSO ALLEN M4x16mm 100 ARRUELA M 8 ARRUELA M 3 ARRUELA M 55 PORCA M 25 PORCA M3 NYLOC (TRAVANTE) 2 PORCA M 2 PORCA M 1 PARAFUSO M8x40 OU M8x45mm 1 PARAFUSO M8x30mm 2 REBITE ROSCADO M5 OU PORCA M Fonte: Tabela 2 – Eletrônica Quantidade Eletrônicos 1 Arduino Mega 1 Ramps 1. 1 Mesa Aquecida 5 Driver Motor A 1 Cooler 40×40 12V ou 24V 1 kit LCD 3 End Stop mecânico 1 Fonte Chaveada 12v 30a 360w bivolt 1 Termistor (100 K ohm NTC 3950) Fonte:
16 Tabela 3 – Barras Quantidade Barras 2 Eixos retificados 8mm 1045×400 mm 2 Eixos retificados 8mm 1045×345 mm 2 Eixos retificados 8mm 1045×325 mm 1 Barra M Fonte: Tabela 4 – Mecânica Quantidade Mecânica 10 Rolamentos LM88u 1 Correia GT2 2mm 2 Polias Gt2 2mm 2 Rolamentos 608zz 2 Acopladores 5 Motores Nema 17 1 HotEnd All Metal Fonte: Tabela 5 – Peças impressas Quantidade Peças Impressas 42 Adaptador de porcas M 3 Slot para LM8uu 3 Fitting Graber 1 Graber i3 Y Axis 1 Suporte Extrusor 1 Extrusora 1 Power Supply 2 Prender Correia Fonte: Nesse caso não está incluído uma estrutura fixa metálica como mostrada na figura 1, para a instalação dos componentes. Figura 1 - Estrutura metálica. Fonte: Nicollas dos Santos da Silva (2019).
18 2.7.1 Dessoldagem Para retirar componentes já soldados e eventualmente fazer sua substituição, aqueça o ferro de solda, e o aproxime da solda já feita, e puxe o componente extraindo-o. Caso queira reutilizar o componente deverá ser feito o processo de dessoldar de modo rápido para que o calor não danifique o componente.
19 3 ATIVIDADES DESENVOLVIDAS Por uma grande parte do tempo do estágio obrigatório, foi desenvolvido um projeto da manutenção de uma impressora 3D, na qual foram tirados muitos aprendizados desde projeto. A princípio foram realizadas manutenções básicas na impressora 3D, como: correção nos eixos, ajustes na mesa, troca de correia do eixo X, nivelamento de mesa, instalação do motor extrusor. Com o passar do tempo foi necessário desenvolver uma impressora do início, pois mesmo com esses ajustes ela não exercia total capacidade em imprimir em boa qualidade, por isso foi feita a desmontagem total das partes internas da impressora deixando somente sua estrutura fixa. Foram feitas muitas pesquisas através de livros, manuais, desenhos, etc., a fim de montar uma impressora 3D a partir da estrutura fixa já existente. Os estudos foram essenciais para a compreensão do funcionamento de uma impressora 3D, com toda base de estudo realizada, foi feito uma chek list de peças nas quais seriam usadas no projeto. Na sequência, foi feito a limpeza e manutenção dessas peças de forma separada, incluindo a estrutura fixa já citada, que seria usada novamente.