Aplicaciones de la fabricación aditiva y la impresión 3d en la fabricación de moldes de inyección de termoplásticos

Autores/as

  • Marco Aurélio Feriotti Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza – FATEC Guarulhos https://orcid.org/0000-0001-8457-3495
  • Davi de Medeiros Marcelino Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza - FATEC Guarulhos
  • Mayara Neves Pohlmann Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza - FATEC Guarulhos https://orcid.org/0000-0001-9037-7503
  • José Martino Neto Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza - FATEC Guarulhos
  • Jorge Luiz Rosa Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza - FATEC Guarulhos

DOI:

https://doi.org/10.47456/bjpe.v7i3.34567

Palabras clave:

fabricación aditiva, Molde de inyección de termoplástico, Aplicación de AM en moldes

Resumen

La fabricación aditiva (FA) y la impresión 3D se han aplicado ampliamente en diferentes segmentos, en particular, en el sector de fabricación de moldes de inyección de termoplásticos. Actualmente, la fabricación aditiva de metal necesita una solución que combine alto rendimiento con bajo costo para hacer que esta tecnología sea más aplicable. Esta investigación presenta un caso de estudio realizado en una empresa del sector donde, en muchos casos, la fabricación aditiva ya se ha utilizado en proyectos y en el proceso de fabricación de moldes. Para sustentar este caso de estudio, se realizaron análisis bibliográficos sobre la aplicación de la fabricación aditiva en el utillaje de moldes para inyección de termoplásticos. De esta forma, se pudo observar que existe una tendencia, en el corto y mediano plazo, de que la producción de moldes sufra un impacto, con el advenimiento de esta tecnología, que puede significar un cambio en los métodos convencionales de moldeado. fabricación, porque, además de insertos, ya se están fabricando moldes por AM, sin embargo, en la aplicación de la fabricación aditiva es fundamental que el proceso utilizado garantice que las piezas están libres de defectos o porosidad. Este estudio también permitió ver que esta tecnología afectará significativamente los conceptos de nuevos proyectos y resultará en cambios disruptivos en los métodos convencionales.

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Biografía del autor/a

Marco Aurélio Feriotti, Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza – FATEC Guarulhos

Es Director/Socio de la empresa Feriotti Ferramentaria & Usinagem Ltda desde junio de 1990. Cuenta con 40 años de experiencia profesional en el sector del Utillaje de Inyección para Termoplásticos y Thermofixes. Monitor AutoCad en el curso de Gestión de la Producción Industrial de la Facultad de Tecnología de São Paulo: FATEC/ Guarulhos. Fue instructor de Mecánica Aplicada en el curso de Mecánica General II en la Escuela Senai Hermenegildo Campos de Almeida en Guarulhos/SP durante 2 años. Participó en Capacitación SAP Profesional 4.0 impartida por MDL Consulting. Formación Yellow Belt Lean Six Sigma de la Facultad de Tecnología de São Paulo: FATEC/ Guarulhos. Cursando 6º Semestre de Tecnólogo en Gestión de la Producción Industrial en la Facultad de Tecnología de São Paulo: FATEC/ Guarulhos (Información de Orcid).

Mayara Neves Pohlmann, Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza - FATEC Guarulhos

Es licenciado en ingeniería química por la USP (2019). Experiencia de 1 año y 6 meses en la empresa junior de la Escola de Engenharia de Lorena de la USP-EEL Júnior como asesora de comunicación y marketing y asesora de eventos. Capacitación Green Belt Lean Six Sigma y capacitación empresarial excel por Dinâmica Training. Participación en el Programa Lean Enterprise Systems de la Universidad de Tennessee con un proyecto en el East Tennessee Childrens Hospital. Experiencia de 1 año en Supply Chain con administración de contratos de largo plazo en Tenaris Confab, con 3 cursos en línea en Supply Chain Management en MIT y un curso de Excel Avanzado en SENAC. 2 años de experiencia como pasante de ingeniería en Fábrica de Auxiliares en BASF S.A. de Guaratinguetá. Habla portugués, inglés y español con fluidez. Actualmente, es estudiante de posgrado en Gestión de la Producción Industrial en FATEC, donde se desempeña como monitora de la disciplina de cálculo 1 y actualmente cursa estudios de maestría en Gestión y Tecnología en Sistemas de Producción en el Centro Paula Souza (proporcionado por el autor ).

José Martino Neto, Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza - FATEC Guarulhos

Magíster en Gestión de Sistemas de Producción de la Institución Centro Paula Souza. Especialista en Logística Empresarial de la Universidad IMAM con extensión en la Universidad de Miami, MBA de Business School São Paulo con extensión de la Universidad de Toronto. Egresado de la Facultad de Ingeniería de la Fundación Armando Alvares Penteado. Experiencia en el área de Ingeniería de Producción, así como en la Dirección de áreas Industriales de Manufactura, Supply Chain, Logística e Ingeniería de Procesos. Se caracteriza por ser un profesional con más de 32 años de experiencia en medianas y grandes empresas nacionales y multinacionales. Tiene una amplia experiencia en la gestión de departamentos en diversos sectores industriales y en la transferencia de tecnología entre sitios. Experto en negociación entre actores internos y externos. Ya ocupó los cargos de Gerente de Manufactura, Logística, Ingeniería y Mantenimiento. Habla con fluidez tres idiomas, inglés, francés e italiano. Actualmente es Coordinador del curso de Gestión de la Producción Industrial en FATEC Guarulhos, además de impartir la disciplina de Gestión de la Cadena de Suministro y Tecnología de la Producción Industrial.

Jorge Luiz Rosa, Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza - FATEC Guarulhos

Doctorado en Ingeniería Mecánica, en el área de Tratamiento de Superficies, Biomateriales y Nanotecnología de la Universidade Estadual Paulista - UNESP-FEG. Magíster en Ingeniería Mecánica en el área de Tratamiento de Superficies, Optimización de Procesos y Planificación de Experimentos, por la Universidade Estadual Paulista - UNESP-FEG. Especialización en Ingeniería de la Calidad por la Universidad de São Paulo - EEL/USP. Graduado en Producción Mecánica por el Instituto de Educación Superior de Cruzeiro - IESC. Profesor Superior III por 6 años en la Facultad de Tecnología de São Paulo - FATEC. Profesor colaborador en el Programa de Posgrado de Maestría Profesional en Diseño, Tecnología e Innovación - PPG-DTI, en UNIFATEA. Profesor del Colegio Técnico de Lorena - COTEL-USP. Fue profesor durante 5 años en Ingeniería de Producción en el Centro Universitário Salecianos de Lorena - Unisal. Fue docente durante 12 años en el Curso Superior de Diseño y Administración del Centro Universitario UNIFATEA. Trabaja desde hace más de 25 años en investigaciones de Ingeniería de Materiales en la Universidad de São Paulo-USP, Campus Lorena. En las áreas de Corrosión, Tratamiento de Superficies y Microscopía Electrónica de Barrido y DOE. Coordinó durante 5 años el Curso Técnico en Soldadura del Colégio Delta de Lorena-SP. Trabajó como consultor en el área de producción y calidad, y fue Director/Socio durante 10 años en la Empresa de Consultoría R&S.

Citas

Carreira, J. M. O. (2020). Produção de componentes para moldes de injeção para termoplásticos por fabrico aditivo metálico, Leiria, Portugal. Projeto Mestrado em Engenharia Mecânica - Produção Industrial, IPL.

Cavaignac, A. L. de O., Silva, L. H. V., Sousa, R., Jr., Silva, E. M. L. E., & Lima, R. J. C. (2020). FMEA, CFD e FEA para otimização do desenvolvimento de produtos com prototipagem 3d em peça mecânica automotiva Aftermarket - Parte A. Brazilian Journal of Production Engineering - BJPE, 6(5), 74-97. Recuperado de https://periodicos.ufes.br/bjpe/article/view/30396

Fernandes, A. de F., et al. (2014). Supply chain e o impacto da impressora 3D, São Paulo, SP.

Gil, A. C. (2002). Como elaborar projetos de pesquisa, 4ª Edição, Editora Atlas, São Paulo.

Huang, R., Riddle, M., Graziano, D., Das, S., Nimbalkar, S., Cresko, J., & Masanet, E. (2017). Environmental and economic implications of distributed additive manufacturing: The case of injection mold tooling. Journal of Industrial Ecology, 21(S1), S130-S143. https://doi.org/10.1111/jiec.12641

Junior, G. B. M. & Costa, C. A.(2019). Manufatura aditiva aplicada na fabricação de insertos para moldes de injeção termoplásticos. Scientia Cum Indústria, 7(2), 76-82. http://dx.doi.org/10.18226/23185279.v7iss2p76

Knecthel, M., do R. (2014). Metodologia da pesquisa em educação: uma abordagem teórico-prática dialogada, 1ª Edição, Livraria Inter Saberes, Curitiba, Paraná.

Ohnuma, H., Nihira, N., Mitsuo, A., Toyoda, K., Kubota, K., & Aizawa, T. (2004). Effects of aluminum concentration on friction and wear properties of titanium aluminum nitride films. Surface and Coatings Technology, 177-178, 623-626. https://doi.org/10.1016/S0257-8972(03)00936-8

Peças, P., Ribeiro, I., Henriques, E., & Raposo, A. (2019). Additive Manufacturing in Injection Molds—Life Cycle Engineering for Technology Selection. Advanced Applications in Manufacturing Enginering, 105-139. Woodhead Publishing. https://doi.org/10.1016/B978-0-08-102414-0.00004-5

Pegas, P. H. (2017). Simulação baseada em agentes para uma cadeia de suprimentos com impressão 3D: Uma análise comparativa utilizando AnyLogic.. 59p. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Produção) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa.

Plessis, A. du, Roux, S. G., le, Booysen, G., & Els, J. (2016). Directionality of cavities and porosity formation in powder-bed laser additive manufacturing of metal components investigated using X-Ray Tomography, 3D printing and additive manufacturing, 3(1),48-55. https://doi.org/10.1089/3dp.2015.0034

Reis, N. C. R. (2017). Aplicabilidade do fabrico aditivo na indústria dos moldes de injeção, Leiria, Portugal, Projeto Mestrado em Engenharia Mecânica - Produção Industrial, IPL.

Torabi, P., Petros, M., & Khoshnevis, B. (2014). Selective inhibition sintering: the process for consumer metal additive manufacturing. 3D printing and additive manufacturing, 1(3), 152-155. https://doi.org/10.1089/3dp.2014.0017

Wu, T, & Tovar, A. "Design for Additive Manufacturing of Conformal Cooling Channels Using Thermal-Fluid Topology Optimization and Application in Injection Molds." Proceedings of the ASME 2018 International Design Engineering Technical Conferences and Computers and Information in Engineering Conference. Volume 2B: 44th Design Automation Conference. Quebec City, Quebec, Canada. August 26–29, 2018. V02BT03A007. ASME. https://doi.org/10.1115/DETC2018-85511

Wu, T., Jahan, S., Zhang, Y., Zhang, J., Elmounayri, H., & Tovar, A. (2017). Design optimization of plastic injection tooling for additive manufacturing. Procedia Manufacturing, 10, 923-934. https://doi.org/10.1016/j.promfg.2017.07.082

Publicado

2021-09-22

Cómo citar

Feriotti, M. A., Marcelino, D. de M., Pohlmann, M. N., Martino Neto, J., & Rosa, J. L. (2021). Aplicaciones de la fabricación aditiva y la impresión 3d en la fabricación de moldes de inyección de termoplásticos. Brazilian Journal of Production Engineering, 7(3), 199–218. https://doi.org/10.47456/bjpe.v7i3.34567

Número

Sección

ENGENHARIA DE OPERAÇÕES E PROCESSOS DA PRODUÇÃO