Princípios de design para manufatura aditiva aplicados em cilindros de motores dois tempos para máquinas portáteis

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Posser, Thiago
• Orientador(a): Oliveira, Branca Freitas de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Design; Impressão tridimensional
• Palavras-chave em Inglês: Additive manufacturing; DfAM; Optimization; Design; 3D printing
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/206561

A manufatura aditiva compreende um conjunto de tecnologias caracterizadas pela grande liberdade de design quando comparadas às metodologias tradicionais de fabricação, possibilitando a criação de projetos otimizados, de baixo peso e formas complexas. Cilindros de motores dois tempos para máquinas portáteis são peças que requerem altos investimentos em ferramentais para fundição de alumínio, os quais restringem a liberdade de design do componente. O potencial oferecido pela manufatura aditiva em conjunto com a aplicação de princípios de design adequados, fica evidente com os resultados obtidos neste trabalho, onde 29% da massa de um cilindro foi reduzida por meio da retirada das restrições geométricas da fundição, que permitiram também, a eliminação de duas tampas montadas no cilindro e de seus oito parafusos de fixação. O modelo 3D adaptado para manufatura aditiva foi validado através de ciclos de simulações computacionais no software Ansys, com o emprego de otimização topológica no Generate e estruturas celulares no Creo Parametric. As tensões resultantes ficaram dentro de patamares adequados para a liga AlSi9Cu3 e similares às presentes na peça original fundida. A viabilidade da fabricação foi verificada através da definição da orientação de impressão do componente com a utilização do Simplify 3D, de forma a evitar suportes internos difíceis de serem removidos. Adicionalmente, as espessuras mínimas de paredes fabricáveis foram revisadas com o software 3DCaliper.