Desafios da prototipagem rápida e como a utilização da manufatura aditiva pode impactar diretamente nos custos operacionais da indústria.
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Data
Orientador
Santos, Carlos Augusto Marcondes Dos 
Coorientador
Pinto, Cicero Avila
Pós-graduação
Curso de graduação
Guaratinguetá - FEG - Engenharia Mecânica
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Trabalho de conclusão de curso
Direito de acesso
Acesso aberto
Resumo
Resumo (português)
A manufatura aditiva representa um avanço significativo nos processos de fabricação,
com a prototipagem rápida destacando-se como uma aplicação fundamental para
acelerar a inovação na engenharia. Este trabalho aborda os desafios da prototipagem
rápida por Modelagem por Fusão e Deposição (FDM) e analisa como a sua utilização
pode impactar positivamente os custos operacionais na indústria, em comparação
com métodos tradicionais como a usinagem. O objetivo geral é motivar o uso da
impressão 3D no processo de desenvolvimento do produto, avaliando alternativas
para superar desafios práticos como tolerâncias dimensionais, acabamento superficial
e não conformidade dimensional. A metodologia baseou-se em um estudo de caso
real de desenvolvimento de um sistema de acoplamento eletromecânico para a
indústria aeronáutica. Utilizou-se a impressora Creality K1 C, filamento ABS e os
softwares CATIA V5 e Creality Print, dividindo-se o estudo em duas fases, onde se
realizou uma calibração dos parâmetros de impressão na primeira fase, enquanto na
segunda foi feita a impressão e validação funcional do protótipo, analisando
estratégias de posicionamento, uso de suportes e ajustes de tolerância dimensional.
A análise de impressão do protótipo demonstrou que a orientação da peça afeta
diretamente o tempo de fabricação, mas a otimização desses fatores pode
comprometer a qualidade de encaixes críticos. Um teste de tolerância específico
determinou a necessidade de uma folga de 0,4 milímetros, que aplicada ao modelo
3D, resultou em um protótipo funcional com encaixe estável. O estudo concluiu que a
tecnologia FDM é uma ferramenta eficaz e de baixo custo para o ciclo de
desenvolvimento de produtos. Embora apresente limitações no acabamento
superficial, ela proporciona agilidade nas revisões de projeto, permitindo a
identificação de melhorias e a mitigação de riscos antes da manufatura final, validando
seu impacto positivo na redução de custos operacionais.
Resumo (inglês)
Additive manufacturing represents a significant advancement in manufacturing
processes, with rapid prototyping standing out as a fundamental application for
accelerating engineering innovation. This research addresses the challenges of rapid
prototyping using Fused Deposition Modeling (FDM) and analyzes how its utilization
can positively impact operational costs in industry, in comparison with traditional
methods such as machining. The general objective is to motivate the use of 3D printing
in the product development process, evaluating alternatives to overcome practical
challenges such as dimensional tolerances, surface finish, and dimensional non
conformity. The methodology was based on a real-world case study involving the
development of an electromechanical coupling system for the aerospace industry. The
study utilized the Creality K1 C printer, ABS filament, and CATIA V5 and Creality Print
software. The study was divided into two phases: the first phase involved the
calibration of printing parameters, while the second phase focused on the printing and
functional validation of the prototype, analyzing positioning strategies, support usage,
and dimensional tolerance adjustments. The prototype printing analysis demonstrated
that part orientation directly affects manufacturing time, but optimizing these factors
can compromise the quality of critical fits. A specific tolerance test determined the need
for a 0,4 millimeter clearance, which, when applied to the 3D model, resulted in a
functional prototype with a stable fit. The study concluded that FDM technology is an
effective and low-cost tool for the product development cycle. Although it presents
limitations in surface finish, it provides agility in design revisions, allowing for the
identification of improvements and risk mitigation before final manufacturing, thus
validating its positive impact on reducing operational costs.
Descrição
Palavras-chave
Manufatura aditiva, Prototipagem rápida, Impressão tridimensional, Administração de produtos
Idioma
Português
Citação
BRESSER, Rodrigo Alexandre Santos Silva. Desafios da prototipagem rápida e como a utilização da manufatura aditiva pode impactar diretamente nos custos operacionais da indústria. Orientadores: Carlos Augusto Marcondes Dos Santos; Cicero Avila Pinto. 2025. 80 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica) - Faculdade de Engenharia e Ciências, Universidade Estadual Paulista, Guaratinguetá, 2025.
