Curvamento de materiais planos rígidos por padrões de corte produzidos via fabricação digital : estudo da aplicação em MDF de diferentes espessuras

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Lorenzoni, Bárbara Ruschel
• Orientador(a): Silva, Fábio Pinto da
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Fabricação digital; Usinagem
• Palavras-chave em Inglês: Kerfing; Kerf-bending; Laser cutting; CNC machining; Wood panel curving
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/223232

Em projetos de arquitetura e design baseados em fabricação digital a execução de formas curvas é limitada pelos materiais aplicáveis a esses processos, comumente planos e rígidos. Nesse contexto, este trabalho investiga a técnica de kerfing, que consiste no curvamento de materiais rígidos por cortes padronizados, e os efeitos da mudança de espessura do material na curva resultante, visando aumentar a confiança na prototipagem da técnica em escala reduzida. Propõe-se um método de corte e avaliação da curvatura, baseado em: simulação da geometria-alvo e planificação por software paramétrico, fabricação de protótipos, curvamento em arco, digitalização 3D e análise geométrica digital. Foram feitos experimentos com variação dos parâmetros geométricos dos cortes em MDF de 3 mm para seleção daqueles ideais para ampliação da escala em MDF de 6, 9 e 18 mm. A variação de parâmetros geométricos indicou que a flexibilidade é reduzida com a subdivisão dos cortes e ampliada com a sobreposição desses. Peças muito rígidas formaram arcos deformados, elípticos; peças mais flexíveis porém rígidas para a obtenção precisa da geometria-alvo projetaram-se para fora dessa; peças suficientemente flexíveis coincidiram com a geometria-alvo, contendo pontos de maior deformação. O kerfing causou deformações superficiais na geometria (alteração dos vazios de corte e projeção das laterais dos segmentos em torção para fora da geometria), acentuadas em peças mais rígidas. Constatou-se que o aumento da espessura acarreta em maior rigidez das peças pela maior dificuldade de torção e flexão de seus segmentos, entretanto essa rigidez é amenizada pela diferença nas propriedades intrínsecas do MDF (como Módulo de Young e de cisalhamento), que tornam a peça mais flexível. Concluiu-se que o modelo em escala reduzida pode servir de referência para um projeto com kerfing, porém podem ser necessários ajustes nos parâmetros geométricos para adequar os resultados à diferença de material.