HotFill: cooling time constrained raster-fill planning algorithm for extrusion 3D printing

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2022
Autor(a) principal: Santos, Elis Cassiana Nakonetchnei dos lattes
Orientador(a): Minetto, Rodrigo lattes
Banca de defesa: Silva, Jorge Vicente Lopes da lattes, Lüders, Ricardo lattes, Minetto, Rodrigo lattes
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: eng
Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Curitiba
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/28962
Resumo: A flexibilidade oferecida pela manufatura aditiva durante a fabricação de peças complexas, comparada aos métodos tradicionais, a torna uma ferramenta atrativa para diversas aplicações. Porém, as decisões tomadas na etapa de planejamento de processo influenciam nas propriedades e custo da peça final. No caso de tecnologias baseadas na técnica de extrusão de material termoplásticos, a definição da rota a ser seguida durante a construção de uma camada tem impacto direto na qualidade da peça, pois influencia na adesão entre os filamentos adjacentes de uma mesma camada, um dos fatores responsáveis pela resistência mecânica de objetos fabricados por impressoras 3D. Por sua vez, essa adesão depende da temperatura do material previamente depositado, que é diretamente afetada pelo tempo entre a deposição dos filamentos adjacentes. Este trabalho descreve HotFill, um algoritmo que busca um trajeto para preenchimentos tipo zigue-zague que mantenha o tempo de resfriamento entre as deposições de filamentos adjacentes abaixo dos limites especificados pelo usuário. O algoritmo, baseado na técnica de programação dinâmica, foi implementado em Python e testado em várias camadas representativas de modelos 3D. Os resultados mostram que o HotFill é rápido, produz trajetos que respeitam os limites de resfriamento impostos com tempo de fabricação compatível com estas restrições.