Dissertação

{pt_PT=3D printing system for ceramic materials: design and testing of an experimental rig.} {} EVALUATED

{pt=Com o mercado de manufatura aditiva em constante crescimento muitos processos estão a adquirir uma especial importância na área da medicina. Como materiais de restauro os cerâmicos tornaram-se cada vez mais populares, devido à sua estética, inércia química, propriedades mecânicas e biocompatibilidade. Graças à facilidade de produção de geometrias complexas, a manufatura aditiva ganhou um interesse relevante para construir rapidamente modelos personalizados, com baixo consumo de material, o que levou a uma diminuição dos custos das próteses mais comuns, apesar de algumas próteses incomuns continuarem a ser impossíveis de produzir ou não trazer grande vantagem fazê-lo desta forma. A motivacao deste estudo é contribuir para preencher este hiato através da adopção das vantagens economicas do processo FDM a uma solução para a medicina dentaria. Este trabalho pretende criar um equipamento experimental para deposição de pasta cerâmica, cujo propósito é permitir o teste de variados parâmetros para determinar a adequabilidade do material para impressão. Foi efectuada uma pesquisa bibliografica preliminar em prototipagem rápida, e testes metódicos em factores chave da qualidade das peças impressas, de forma a adoptar uma estratégia eficiente de desenvolvimento por CAD. Um protótipo funcional foi construído com resultados gerais bastante positivos em termos de funcionalidade e liberdade geometrica de produção. O máximo de hardware inicial e de peças impressas em 3D foi utilizado de forma a garantir uma manutencao acessível e modularidade. Por fim, este equipamento experimental é considerado uma primeira iteração que poderá ser melhorado e adaptado às necessidades especificas de manufatura no futuro., en=In the context of a constantly growing additive manufacturing market, many processes are acquiring important statuses in the medical field. As restorative materials, ceramics became increasingly popular because of their aesthetics, inertness, mechanical properties and biocompatibility. Thanks to its inherent ability for complex geometries fabrication, additive manufacturing has thus gained significant interest to realise quickly available customized pieces with low material consumption, which led to lowering the costs of the most popular dentures. However, some uncommon prosthetics still remain impossible to produce or are overpriced. The motivation of this study is to help filling this gap by adapting the economic advantages of the FDM process into a solution for the dental medical care. To do so, the aim is to create an experimental rig for ceramic paste deposition, which purpose is to allow the testing of several parameters to assess the printability of the material. A preliminary literature survey on rapid prototyping with 3D printing was led, with methodical tests on key factors of printed parts quality, in order to adopt an effective development strategy based on CAD. A functional prototype was manufactured with positive overall results in terms of functions and geometric freedom for production. A maximum amount of original hardware and 3D printed parts were used to ensure an affordable reparability and modularity. Finally, this experimental rig is considered as a first iteration that can be improved and adapted to specific manufacturing needs in the future.}
{pt=concepção para fabrico, manufactura aditiva, fabricação de deposição líquida, pastas de zircônia, estratégia de fabricação, protótipo experimental, en=Design for manufacturing, additive manufacturing, liquid deposition modelling, zirconia pastes, manufacturing strategy, experimental prototype}

Julho 27, 2018, 11:30

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

António Manuel Relógio Ribeiro

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar

ORIENTADOR

Marco Alexandre De Oliveira Leite

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Prof Auxiliar Convidado