Registro fonte: Retrofit do sistema de alimentação de uma impressora 3D industrial para uso de filamentos de baixo custo

Retrofit do sistema de alimentação de uma impressora 3D industrial para uso de filamentos de baixo custo

Currently, the use of 3D printers with material extrusion technology has been widely used. Thanks to the expiration of the first patents of the company Stratasys, pioneer of the technology, several startups were able to make printers available at a reduced cost. Currently, the first machines with th...

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Autor principal:	Higashiyama, Marcel Eiji
Formato:	Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação)
Idioma:	Português
Publicado em:	Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2022
Assuntos:	Impressão tridimensional Manufatura Aditiva Microcontroladores Arduino (Controlador programável) Three-dimensional printing Additive manufacturing Microcontrollers Arduino (Programmable controller) CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::PROCESSOS DE FABRICACAO
Acesso em linha:	http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/28011
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spelling	riut-1-280112022-04-15T06:07:25Z Retrofit do sistema de alimentação de uma impressora 3D industrial para uso de filamentos de baixo custo Retrofit of the feed system of an industrial 3D printer for low cost filament use Higashiyama, Marcel Eiji Foggiatto, José Aguiomar Foggiatto, José Aguiomar Volpato, Neri Olanyk, Luciano Zart Impressão tridimensional Manufatura Aditiva Microcontroladores Arduino (Controlador programável) Three-dimensional printing Additive manufacturing Microcontrollers Arduino (Programmable controller) CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::PROCESSOS DE FABRICACAO Currently, the use of 3D printers with material extrusion technology has been widely used. Thanks to the expiration of the first patents of the company Stratasys, pioneer of the technology, several startups were able to make printers available at a reduced cost. Currently, the first machines with this technology are being discontinued, no longer having technical assistance and supply of inputs. The Additive Manufacturing and Tooling Group has a machine with this technology, that is, an industrial-sized 3D printer. The objective of this work was to carry out a retrofit in the feeding system of this 3D printer, in order to use a generic filament of reduced cost and develop a procedure for using this machine. For this, alternative programs and firmware were used, which perform the decoding of a chip, through an electronic device with a microcontroller (Arduino Nano), which records information on the new material on it. Also, a support was developed to fit the new filament spool inside the canister. It was necessary to develop a routine to erase a file in the operating system inside the hard drive, só that the modified chip was accepted by the machine. The development of this work resulted in the feasibility of using an industrial 3D printer with low-cost filaments, preventing the machine from being inactive. Reducing the cost of filament spools from approximately R$5,000.00 to the value of R$150.00 and the dimensions of the printed pieces had an average error of 0.11 mm for the Z axis and 0.14 mm for the axes X and Y. The results comparing the original filaments with the generic ones were satisfactory, being more cost-effective, with no pauses during printing, adhesion failures between layers of support filament layers and filament breakage within the tubing. Atualmente, o uso das impressoras 3D com tecnologia por extrusão de material, tem tido grande difusão. Graças ao vencimento das primeiras patentes da empresa Stratasys, precursora da tecnologia, várias startups puderam disponibilizar impressoras com custo reduzido. Atualmente, as primeiras máquinas com essa tecnologia estão sendo descontinuadas, deixando de ter assistência técnica e fornecimento de insumos. O Núcleo de Manufatura Aditiva e Ferramental possui uma máquina com essa tecnologia, ou seja, uma impressora 3D de porte industrial. O objetivo deste trabalho foi realizar um retrofit no sistema de alimentação desta impressora 3D, para assim, utilizar um filamento genérico de custo reduzido e desenvolver um procedimento para a utilização dessa máquina. Para isso, foram utilizados programas e firmwares alternativos, que realizam a decodificação de um chip, através de um dispositivo eletrônico com microcontrolador (Arduino Nano), que grava nele as informações do novo material. Também, foi desenvolvido um suporte para encaixar a nova bobina de filamento dentro do canister. Foi necessário desenvolver uma rotina para apagar um arquivo no sistema operacional dentro do disco rígido, para que o chip modificado fosse aceito pela máquina. O desenvolvimento desse trabalho resultou na viabilização da utilização de uma impressora 3D industrial com filamentos de baixo custo, evitando da máquina ficar inativa. O custo das bobinas de filamento foi reduzido de aproximadamente R$5.000,00 para o valor de R$150,00 e as dimensões das peças impressas ficaram com um erro médio de 0,11 mm para o eixo Z e 0,14 mm para os eixos X e Y. Os resultados comparando os filamentos originais com os genéricos foram satisfatórios, tendo um melhor custo-benefício, sem pausas durante a impressão, falhas de aderência entre camadas do filamento de suporte e quebra de filamento dentro da tubulação. 2022-04-13T18:21:55Z 2022-04-13T18:21:55Z 2021-08-23 bachelorThesis HIGASHIYAMA, Marcel Eiji. Retrofit do sistema de alimentação de uma impressora 3D industrial para uso de filamentos de baixo custo. 2021. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecatrônica) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2021. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/28011 por openAccess application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Curitiba Brasil Engenharia Mecatrônica UTFPR
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description	Currently, the use of 3D printers with material extrusion technology has been widely used. Thanks to the expiration of the first patents of the company Stratasys, pioneer of the technology, several startups were able to make printers available at a reduced cost. Currently, the first machines with this technology are being discontinued, no longer having technical assistance and supply of inputs. The Additive Manufacturing and Tooling Group has a machine with this technology, that is, an industrial-sized 3D printer. The objective of this work was to carry out a retrofit in the feeding system of this 3D printer, in order to use a generic filament of reduced cost and develop a procedure for using this machine. For this, alternative programs and firmware were used, which perform the decoding of a chip, through an electronic device with a microcontroller (Arduino Nano), which records information on the new material on it. Also, a support was developed to fit the new filament spool inside the canister. It was necessary to develop a routine to erase a file in the operating system inside the hard drive, só that the modified chip was accepted by the machine. The development of this work resulted in the feasibility of using an industrial 3D printer with low-cost filaments, preventing the machine from being inactive. Reducing the cost of filament spools from approximately R$5,000.00 to the value of R$150.00 and the dimensions of the printed pieces had an average error of 0.11 mm for the Z axis and 0.14 mm for the axes X and Y. The results comparing the original filaments with the generic ones were satisfactory, being more cost-effective, with no pauses during printing, adhesion failures between layers of support filament layers and filament breakage within the tubing.
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