PROJETO, FABRICAÇÃO E APLICAÇÃO DE UMA MESA TÉRMICA DE PIXELS RESISTIVOS, PARA IMPRESSORAS 3D TIPO FDM
Nos últimos anos a tecnologia de manufatura aditiva em especial a FDM, tem se desenvolvido rapidamente. Porém, poucas são as pesquisas relacionadas aos sistemas eletrônicos de controle e sobre os circuitos das mesas de impressão, especialmente em impressoras FDM de baixo custo. Nesta tecnologia de impressoras 3D, o processo de impressão é muito susceptível a danos térmicos, que geraram consequências nas propriedades mecânicas podendo ocasionar fratura ou mesmo a perda total do protótipo. Estes problemas podem ser mitigados por meio de um controle eficiente da temperatura durante o processo de fabricação do protótipo, além de garantir consumos aceitáveis de energia. O monitoramento do processo fornece informações ao sistema de controle e, à medida que os limites definidos são atingidos os sistemas de controle podem corrigir essas variações ainda durante o processo de produção. O sistema de controle pode atuar no aumento ou na manutenção da temperatura realizando assim, o controle espacial e temporal da mesa térmica.
A pesquisa reportada neste trabalho foi dividida em três etapas: Na primeira etapa foram realizados estudos de projeto e fabricação de uma mesa térmica dividida em elementos resistivos e estrutura matricial que permite o controle individual ou em arranjo dos elementos, denominados pixels, desta matriz, foram desenvolvidas três versões projeto/fabricação, desta mesa de pixels, após cada versão da mesa, foram realizadas as caracterizações: a) caracterização elétrica de cada elemento, b) análise termográficas de cada elemento da matriz de pixels. Na segunda etapa, foi desenvolvido o circuito de controle da mesa térmica de pixels resistivos, também foram elaboradas três versões, a cada rodada de projeto/fabricação da mesa foram aprimorados os drives de controle e sensores de temperatura. A terceira rodada corresponde ao processo de integração da mesa térmica por pixels e o sistema de controle a uma impressora 3D tipo FDM. Finalmente, foram realizados testes de impressão nesta nova mesa térmica de pixels e foram feitas suas respectivas caracterizações, mecânicas, morfológicas e comparadas com uma mesa térmica comercial.