Linha de pesquisa: ADAM - Projeto Avançado para Manufatura Aditiva Metálica
Título: ADAM-ME1 – Avaliação e pré-projeto do efetuador final de um robô colaborativo para acabamento de superfície
Orientador: Alfredo Rocha de Faria
Co-Orientador: -
Duração: 24 meses
Número de vagas: 1 vaga(s)
Data limite para inscrição: 01/08/2025
Formação esperada: Bacharelado em Engenharia Mecânica, Aeroespacial, ou Mecatrônica (Controle e Automação) ou áreas afins
Idiomas: Português e Inglês
Obrigatório processo de seleção / aprovação pelo ITA e inscrição no Programa de Pós-Graduação: Sim
Expectativa de início das atividades: 04/08/2025
Escopo
Hoje a AM tem potencial para produzir peças e aeroestruturas de muito boa qualidade com poucos defeitos internos e poros. Além disso, tolerâncias dimensionais muito rigorosas de peças fabricadas através da Laser Powder Bed Fusion (L-PBF) podem ser alcançadas. No entanto, a superfície das peças produzidas costuma ser rugosa, com possíveis camadas de deposição visíveis e/ou pó não totalmente solidificado. Acabamento superficial ruim é esteticamente indesejável, mas ainda mais preocupante é o fato de que pode prejudicar a durabilidade e tornar a inspeção mais difícil ou mesmo impossível. Apesar dos avanços recentes, a qualidade da superfície das peças produzidas em AM deve ser quase inevitavelmente melhorada por tratamentos de pós-processamento geralmente realizados por usinagem de superfície ou shot peening, embora as superfícies internas sejam difíceis de alcançar e terminar. Isso é ainda mais problemático em peças cujas geometrias foram obtidas por otimização de topologia (Bendsøe et al., 2003; Berrocal et al., 2019; Meng et al., 2020; Zhu et al., 2016), tornando-as impróprias para aplicações aeroespaciais devido a questões de certificação.
A qualidade da superfície das peças impressas é muito influenciada pelo efeito escada, que é a aproximação escalonada por camadas de curvas e superfícies inclinadas que é consequência da fabricação de camadas. Um valor de rugosidade superficial, Ra, entre 7,6 15,2 m pode ser esperado para peças de titânio construídas pelo processo L-PBF. No entanto, para muitas aplicações, isso é insuficiente e valores de Ra tão baixos quanto 3 m ou menos são frequentemente necessários. Além disso, essa rugosidade superficial heterogênea em peças complexas representa um desafio substancial para os processos de acabamento convencionais. Métodos alternativos para melhorar a qualidade da superfície são necessários, como fresamento eletroquímico (Hinduja et al., 2016; Koyano et al., 2017) ou usinagem de fluxo abrasivo (Li et al., 2014; Dixit et al., 2021). Outra possibilidade é empregar robôs colaborativos usando uma solução de aprendizado assistido para finalizar as peças complexas por retificação (Wan et al., 2021; Zhu et al., 2020).
Objetivos
O objetivo deste projeto de mestrado é avaliar a viabilidade do uso de robôs colaborativos para realizar acabamento superficial em peças AM.
Resultados Esperados
Avaliar a viabilidade do uso de robôs colaborativos para realizar acabamento superficial em peças AM. Os requisitos e funcionalidades de um efetuador final projetado para acabamento de superfície devem ser determinados e os custos associados devem ser avaliados. A eficácia dos componentes efetores finais pode ser comprovada experimentalmente por meio da implementação de códigos.
Informações adicionais
A bolsa ADAM-ME1 terá o valor de referência FAPESP (https://fapesp.br/valores/bolsasnopais), para 40 horas pelo período de 24 meses. O(a) bolsista deverá ter uma dedicação em tempo integral. O trabalho deve ser exercido presencialmente. Benefícios adicionais possíveis. Local: FLYMOV - Centro de Inovação ITA, Prédio E-024 Endereço: Praça Marechal Eduardo Gomes, 50 - Vila das Acácias, São José dos Campos - SP - CEP: 12228-900.
Para candidatar-se
Para candidatar-se, favor enviar CV, preferencialmente formato Lattes, carta de motivação e uma carta de recomendação
arfaria@ccm-ita.org.br