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dc.contributor.authorFloresta, Ronaldo Franklin
dc.date.accessioned2024-07-02T12:19:22Z
dc.date.available2024-07-02T12:19:22Z
dc.date.issued2023-11-14
dc.identifier.citationFLORESTA, Ronaldo Franklin. Manufatura aditiva de uma órtese suro podálica após o processo de otimização topológica. 2023. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2023. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/19698.*
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/19698
dc.description.abstractWith the advancement of technology, the need for evolutions and adaptations in processes in general has required the manufacture of increasingly complex structures in an efficient way with reduced consumption and time. In this context, additive manufacturing has gained a lot of space in the market, as it meets the need for manufacturing complex geometries that would previously require a lot of effort or even be unfeasible for conventional manufacturing processes. That said, studies have been developed in the field of assistive medicine with the aim of improving and enabling the manufacture of orthoses through additive manufacturing. The AFO orthosis (Ankle-Foot Orthosis), our suropodal orthosis, is a medical device responsible for ensuring the stability of patients who suffer some type of injury or who have difficulty moving their ankle. As it is an external device, comfort becomes a fundamental factor for the patient who uses it. Therefore, topological optimization concepts have been applied to AFO orthoses aiming to reduce the mass of the device without losing its mechanical properties. With the application of topology optimization, AFO assumes increasingly complex geometries and, even for additive manufacturing processes, the time to manufacture this device can increase significantly. Therefore, the present work seeks to study the concepts and manufacturing parameters of additive manufacturing aiming to manufacture an AFO after going through the topological optimization process, with lower amounts of raw material used, in addition to reduced manufacturing time. For this, 5 3D printing parameters were selected, namely: layer height, extrusion width, printing speed, manufacturing orientation and filling density. With an AFO model defined from previous studies, these parameters were entered into the Ultimaker Cura slicing software, together with the properties of the defined 3D printer and the manufacturing raw material, in this case PLA. In total, 18 simulations were carried out, half for a first orientation and the other half for the second chosen printing orientation. The results were effective when related to the reduction of AFO mass and manufacturing time.eng
dc.description.sponsorshipNão recebi financiamentopor
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/br/*
dc.subjectManufatura aditivapor
dc.subjectAFOpor
dc.subjectOtimização topológicapor
dc.titleManufatura aditiva de uma órtese suro podálica após o processo de otimização topológicapor
dc.title.alternativeAdditive manufacturing of a suropodal orthosis after the topological optimization processeng
dc.typeTCCpor
dc.contributor.advisor1Shiki, Sidney Bruce
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0573973677787523por
dc.description.resumoCom o avanço da tecnologia, a necessidade de evoluções e adaptações nos processos em geral tem exigido a fabricação de estruturas cada vez mais complexas de uma forma eficaz com consumo e tempo reduzidos. Nesse contexto, a manufatura aditiva tem ganhado bastante espaço no mercado, uma vez que, supre a necessidade de confecção de geometrias complexas que, outrora, seria de muito esforço ou até mesmo inviável para os processos de fabricação convencionais. Dito isso, estudos vêm sendo desenvolvidos no ramo da medicina assistiva com intuito de melhorar e viabilizar a confecção de órteses través da manufatura aditiva. A órtese AFO (Ankle-Foot Orthosis), our órtese suropodálica, é um dispositivo médico responsável por garantir a estabilidade de pacientes que sofrem algum tipo de lesão ou que possuem dificuldade de movimentar o tornozelo. Por se tratar de um dispositivo externo, o conforto se torna um fator fundamental para o paciente que for usá-la. Dessa forma, conceitos de otimização topológica têm sido aplicados em órteses AFO visando a redução de massa do dispositivo sem que haja perda de suas propriedades mecânicas. Com a aplicação da otimização topológica, a AFO assume geometrias cada vez mais complexas e, mesmo para processo de manufatura aditiva, o tempo para fabricação desse dispositivo pode aumentar de forma significativa. Dessa forma, o presente trabalho busca estudar os conceitos e parâmetros de fabricação da manufatura aditiva visando a confecção de uma AFO após passar pelo processo de otimização topológica, com menores valores de matéria prima gasta, além do tempo de fabricação reduzido. Para isso, foram selecionados 5 parâmetros de impressão 3D, sendo eles: altura da camada, largura de extrusão, velocidade de impressão, orientação de fabricação e densidade de preenchimento. Com um modelo de AFO definido a partir de estudos anteriores, esses parâmetros foram inseridos no software de fatiamento Ultimaker Cura, juntamente com as propriedades da impressora 3D definida e a matéria prima de fabricação no caso o PLA. Ao todo, foram realizadas 18 simulações, sendo metade para uma primeira orientação e a outra metade para a segunda orientação de impressão escolhida. Os resultados foram efetivos quando relacionados à redução de massa e tempo de fabricação da AFO.por
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::PROJETOS DE MAQUINASpor
dc.publisher.addressCâmpus São Carlospor
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/8495793898166049por
dc.publisher.courseEngenharia Mecânica - EMecpor


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