additive.MILLING – Add Milling to Additive Manufacturing

Designação do Projeto | additive.MILLING .: additive.MILLING – Add Milling to Additive Manufacturing

 

Código do Projeto | 003414

 

Tipologia da Operação | Sistema de Incentivos à Investigação e Desenvolvimento Tecnológico – Projetos de I&DT empresas em copromoção

 

Código da Operação | POCI-01-0247-FEDER-003414

 

Objetivo temático | OT 1 – Reforçar a investigação, o desenvolvimento tecnológico e a inovação

 

Região de Intervenção | Centro

 

Promotor líder | GLNMOLDS, SA

 

Copromotores | UNIVERSIDADE DE COIMBRA; INSTITUTO POLITÉCNICO DE LEIRIA

 

Data de aprovação | 20.10.2015

 

Data de início | 01.01.2016

 

Data de conclusão | 30.06.2018

 

Investimento total elegível | 626.816,83 €

 

Apoio financeiro da União Europeia através do FEDER | 414.170,48 €

 

Programa financiador | Programa Operacional Competitividade e Internacionalização (POCI)

 

Breve Descrição do Projeto | Na indústria dos moldes atualmente a eletroerosão por penetração é muito utilizada, principalmente com elétrodos de grafite, obrigando à necessidade de desenhar não só a peça que se pretende produzir, mas também os elétrodos e consequentemente a sua produção.

 

A utilização de elétrodos para além de dispendiosa, não é sustentável ambientalmente. No caso da produção de zonas com geometria complexa o problema é agravado pela necessidade de subdividir a peça em pequenas zonas, implicando diversos elétrodos logo elevados custos de tempo, dinheiro e ambientais para além dos impactos negativos a nível da saúde humana e dos ecossistemas. A solução para este problema é a fabricação aditiva que é um processo de produção de componentes a partir de um ficheiro 3D, camada a camada. As vantagens essenciais são a utilização eficiente das matérias-primas e consequente redução de resíduos, a produção de geometrias complexas com “free design?, permitindo por um lado a diminuição de peso como são exemplo as estruturas internas alveolares e por outro a criação de peças funcionais numa única peça. A personalização, a rapidez de projeto e a não utilização de ferramentas físicas (Laser) torna esta tecnologia a Tecnologia de Futuro.

 

A fusão seletiva por laser tem vindo a assumir-se como a tecnologia de processamento de metais do século XXI. No entanto, esta técnica apresenta como principal ponto fraco o acabamento superficial. Assim surge o projeto Additive.Milling que pretende conciliar as duas tecnologias aditiva e subtrativa num processo step-by-step que permita produzir moldes de elevada complexidade com baixa rugosidade sem a necessidade de aquisição do equipamento híbrido.

 

O principal objetivo do additive.MILLING é produzir zonas moldantes ou mesmo insertos de elevada complexidade geométrica, minimizando a utilização de EDM. A solução será recorrer a processos aditivos (AM) vocacionados para processamento de pós metálicos constituídos por ou mais componentes com elevada qualidade de acabamento. No entanto, a grande limitação do processo aditivo denominado por SLM (Selective Laser Melting) – técnica mais usada atualmente para o fabrico aditivo de pós metálicos, é a sua ineficácia para atingir uma rugosidade compatível com a função do componente/sistema. Devido à elevada rugosidade, do componente durante/após processamento é sempre necessária a utilização de processos subtrativos de acabamento.

 

Desta forma, o projeto Additive.MILLING tem como objetivo essencial, o desenvolvimento de um processo integrado de custo adequado à indústria a que se destina, que permita a integração de tecnologias de AM e SM (processamento subtrativo) com vista à produção direta de zonas moldantes com elevado detalhe, precisão e acabamento e também com um desempenho térmico durante a injeção, de modo a aumentar a produção de peças/unidade de tempo.

 

Estrutura do Projeto | Para a concretização do projeto este foi estruturado segundo os seguintes passos e objetivos atingir:

 

1 – Conceção de um processo de fabrico, apoiado por addMILL.holder, onde a fusão seletiva por laser (SLM) será associada a um processo subtrativo (fresagem).

 

2- Criação de uma aplicação integradora de software (addMILL.soft) que permita apoiar o fabrico aditivo (SLM) e subtrativo (milling) maximizando as vantagens de cada um.

 

3- Criação de um software (addMILL.cooling) que permita o projeto de canais conformáveis de refrigeração, para otimização dos ciclos de injeção e da qualidade das peças injetadas.

 

4- Garantia da adesão e do rigor dimensional entre a camada depositada e fresada e as novas camadas de pó depositadas após SLM.

 

5- Definição de procedimentos de simplificação e de operacionalidade inter-sistemas. Avaliação das vantagens e das desvantagens do processo: comparação entre casos de estudo fabricados pela via convencional e as resultantes da abordagem proposta no projeto Additive.MILLING.

 

6- Estabelecimento de regras para implementação.

 

 

 

Fig.1 – Esquematização da estrutura additive.milling