PT108923A - Sistema flexível para a produção de peças de pequenas e grandes dimensões, em materiais compósitos ou em polímero fundido - Google Patents

Abstract

A PRESENTE INVENÇÃO CONSISTE NUM SISTEMA FLEXÍVEL PARA A PRODUÇÃO DE PEÇAS DE PEQUENAS E GRANDES DIMENSÕES, EM MATERIAIS COMPÓSITOS OU EM POLÍMERO FUNDIDO, DEPOSITADO SOBRE UM MOLDE/ MATRIZ QUE TENHA SIDO CONSTRUÍDO NO EQUIPAMENTO OU SOBRE A MESA DE TRABALHO, O QUAL INTEGRA VÁRIAS TECNOLOGIAS NUM SÓ EQUIPAMENTO, COM CARACTERÍSTICAS SEMELHANTES À PROTOTIPAGEM RÁPIDA. A PRESENTE INVENÇÃO APRESENTA QUATRO EIXOS DE MOVIMENTAÇÃO, UMA CABEÇA DE MAQUINAÇÃO PARA A PRODUÇÃO DE MOLDES/MATRIZES, UMA CABEÇA DE DEPOSIÇÃO DE POLÍMERO FUNDIDO PARA FABRICAÇÃO DAS PEÇAS SOBRE A MATRIZ/MOLDE OU A MESA DE TRABALHO E UMA CABEÇA DE DEPOSIÇÃO DE FIBRAS CONTÍNUAS, PARA A PRODUÇÃO DE ARTIGOS SOBRE A MATRIZ/MOLDE OU SOBRE A MESA DE TRABALHO. POSSUI AINDA TROCA DE CABEÇAS DE TRABALHO, SENDO QUE AS CABEÇAS QUE NÃO ESTÃO A TRABALHAR ENCONTRAM-SE COLOCADAS EM SUPORTES APROPRIADOS. ASSIM, CONSEGUE-SE TAMBÉM A TROCA DE FERRAMENTAS PARA O ABASTECIMENTO DAS CABEÇAS. A MESA DE TRABALHO PODE SER RETIRADA PERMITINDO, COM RECURSO A SISTEMA POR FIO A ELEVADA TEMPERATURA, REALIZAR O CORTE DE PEÇAS, SEGUNDO DOIS EIXOS, E POR UMA TRAJETÓRIA DEFINIDA. O EQUIPAMENTO PERMITE O FABRICO DE PEÇAS NUMA ÚNICA ÁREA DE TRABALHO, SEM QUE OCORRA A MOVIMENTAÇÃO DO ARTIGO, ELIMINANDO A PASSAGEM POR TRÊS EQUIPAMENTOS DISTINTOS.

Description

DESCRIÇÃO

"SISTEMA FLEXÍVEL PARA A PRODUÇÃO DE PEÇAS DE PEQUENAS E GRANDES DIMENSÕES, EM MATERIAIS COMPÓSITOS OU EM POLÍMERO FUNDIDO" Âmbito e domínio técnico da invenção A presente invenção diz respeito a um sistema flexível para a produção de peças de pequenas e grandes dimensões, em materiais compósitos ou em polímero fundido e está relacionada com a integração de tecnologias em um só equipamento, consiste num equipamento dedicado à conceção de peças de grandes dimensões em polímero fundido ou em materiais poliméricos com fibras contínuas, com objetivo principal a deposição seletiva de fibras contínuas sobre uma matriz/molde e deposição sem matriz. Possibilitando, também, a produção integrada de componentes compósitos com zonas de detalhe, produzidos por deposição de termoplástico de elevado desempenho. É um sistema inovador que contribui para a indústria como uma mais-valia, visto que o processamento deste tipo de materiais é recente, a capacidade de produção de componentes desta natureza constitui uma mais-valia, pois não estão disponíveis no mercado tecnologias que permitam a produção deste tipo de componentes. Neste contexto o desenvolvimento da presente invenção foi importante, sendo que vem colmatar várias necessidades, é um equipamento com flexibilidade produtiva podendo funcionar em dois modos distintos: deposição de fibras sobre uma matriz/molde ou deposição direta sem molde. Este é constituído por três componentes principais que permite executar diferentes operações: • Uma cabeça de maquinação que permite a remoção de material para construção de matrizes/moldes; • Uma cabeça para a deposição de fibras contínuas pré-impregnadas em matriz termoplástica sobre o molde ou fibras impregnadas imediatamente antes da deposição; • Uma cabeça para deposição controlada de material termoplástico. 0 polímero será utilizado para a construção de detalhes no componente. A fabricação aditiva permite conceber objetos de forma rápida, sem limitações geométricas e de baixo custo produtivo. A produção é feita camada após camada. Nos últimos anos, esta tecnologia tem evoluído no sentido de possibilitar a fabricação rápida de componentes funcionais/produtos finas para áreas tão distintas como a joalharia, aeronáutica, automóvel, médica, etc. Atualmente, os sistemas de fabricação aditiva permitem o processamento de um número muito significativo de materiais, nomeadamente polímeros, cerâmicos e metálicos, com elevado grau de reprodutibilidade, em estado sólido, estado liquido e em pó. 0 desenvolvimento da presente invenção possibilita uma nova abordagem ao fabrico automático de compósitos, permitindo vantagens competitivas, face às técnicas que têm vindo a ser utilizadas. Este sistema além de contribuir com a inovação de fabrico automático de produtos em material compósito permite igualmente o aumento da produtividade, através da redução de tempo de fabrico dos componentes. Deste modo será valorizado a qualidade e preço que as empresas poderão oferecer aos seus clientes. Adicionalmente a presente invenção permite o desenvolvimento de novos produtos de elevado desempenho (compósitos de matriz termoplástica) de grandes dimensões. Este sistema apresenta um novo e inovador processo de fabrico de componentes compósitos que permite colocar a empresa numa posição de destaque a nivel internacional, contribuindo igualmente para o desenvolvimento tecnológico na área.

Estado da técnica da invenção A tecnologia que é utilizada para o fabrico de matrizes/moldes, encontra-se num elevado patamar de desenvolvimento tecnológico, existindo os equipamentos tradicionais com três eixos de maquinação, até os equipamentos com sete eixos de trabalho. Com ferramentas de trabalho bastante desenvolvidas mas em constante evolução.

Os sistemas de fabricação aditiva ou prototipagem realizam a construção de uma peça, através da adição de material camada-a-camada. Existe uma grande variedade de processos tais como a estereolitografia, a sinterização a laser, impressão 3D e a extrusão. 0 princípio de funcionamento do processo de extrusão consiste no aquecimento, deposição e arrefecimento de termoplásticos segundo trajetórias predefinidas. 0 princípio de funcionamento do processo de deposição de fibras contínuas, consiste no aquecimento de um polímero, sendo introduzidas as fibras contínuas com o polímero em estado fundido, posteriormente são depositadas, segundo trajetórias predefinidas, ao solidificar, obtendo-se um artigo em material compósito, ou seja, a junção de fibras com um polímero. A presente invenção através da integração de diferentes processos de trabalho permite eliminar a necessidade de recorrer a outros subprocessos / equipamentos para a produção de peças. Este sistema promove o fabrico de peças por subtração de material, a construção de matrizes/moldes por adição de material camada-a-camada, sobre o molde/matriz ou sobre a mesa de trabalho por adição de um polímero fundido, ou através da deposição de fibras contínuas sobre um molde/matriz ou mesa de trabalho, com trajetórias definidas, conforme o artigo a construir. A presente invenção apresenta as seguintes vantagens relativamente ao estado da técnica: • Integração de diferentes processos numa mesa de trabalho, com recurso a um pórtico, suportando uma coluna capaz de trocar de ferramenta, assim como o processo a utilizar em operações sequenciais. Destaca-se que possibilita a fabricação de peças para as quais foram necessários os três processos recorrendo a uma única máquina; • integração dos processos de remoção e adição de material, a reprodução de detalhes em termoplástico de elevado desempenho, deposição orientada de fibras continuas e a produção de componentes compósitos de grandes dimensões, visto que este sistema possui uma área de trabalho de 2000xl000xl000mm; • equipamento similar à prototipagem rápida mas a um custo muito inferior face à estrutura a ser utilizada na sua construção, e a eliminação de subprocesso/equipamentos; • disposição otimizada dos constituintes do equipamento de forma a minimizar/facilitar o abastecimento de matérias-primas e a limpeza do sistema; possibilidade de reprodução de detalhes em termoplástico, o que não é possivel com outras tecnologias semelhantes; elevada automação e integração dos sistemas.

Descrição geral da invenção A presente invenção diz respeito a um sistema flexivel para a produção de peças de pequenas e grandes dimensões, em materiais compósitos ou em polimero fundido, o qual apresenta quatro eixos de movimento, os quais são caracteristicos do equipamento, ou seja, o sentido das deslocações, deslocamento em x, deslocamento em y, e deslocamento em z, e o quarto eixo torna-se importante pois realiza a orientação das fibras, através do sistema de orientação de fibras (20) da cabeça de extrusão com deposição de fibras (2) . Acrescenta-se que o sistema objeto da presente invenção é comandado por computador, e possui três componentes principais: uma cabeça de maquinação, uma cabeça de deposição de polímero termoplástico e uma cabeça de deposição de fibras contínuas.

Além das inovações atrás enunciadas, a outra grande inovação deste sistema é o apoio de pórtico para a coluna de maquinação/deposição/extrusão em dois planos, um acima e outro abaixo dos planos de trabalho. De facto, nos sistemas do estado da técnica, é comum possuirmos uma mesa com um eixo, e o pórtico possui outro eixo, e a coluna da máquina um outro eixo, na presente invenção a mesa é fixa e todos os eixos de trabalho estão no pórtico e coluna, ou seja possui um plano de trabalho fixo (mesa) e um segundo plano onde todos os eixos (deslocações) são realizados. Esta caraterística permite obter um apoio do pórtico em um plano superior (12) e um outro apoio do pórtico em um segundo plano, constituído pelos patins do pórtico (13) . A mesa de trabalho pode ser retirada, através dos fixadores existentes, e com recurso a sistema por fio (Figura 7), a elevada temperatura, realizar o corte de peças, segundo dois eixos, e por uma trajetória definida.

Breve descrição das Figuras

Indicação dos n°s de referência: (1) Estrutura do equipamento; (2) Cabeça de extrusão com deposição de fibras; (2a) motor; (2b) fuso; (2c) bico de extrusão; (2d) casquilho de rotação do bico de extrusão (2c); (2e) roda "pisa"; (3) Cabeça de extrusão; (4) Cabeça de maquinação; (5) Pórtico; (6) Coluna de maquinação; (7) Mesa de trabalho; (8) Base de apoio das cabeças; (9) Fixador da mesa; (10) Suporte da coluna; (11) Guia da coluna; (12) Apoio do pórtico; (13) Patins inferiores do pórtico; (14) Sistema de guias de movimentação do pórtico; (15) Sistema de movimentação da coluna; (16) Segundo sistema de guias de movimentação da coluna; (17) Segunda Guia da coluna; (18) Guia do pórtico; (19) Tremonha da cabeça de extrusão com deposição de fibras (2); (20) Sistema de orientação das fibras; (21) Extrusora das fibras; (22) Sistema de suporte das fibras; (23) Tremonha da cabeça de extrusão (3); (24) Extrusora; (25) Spindle; (26) Fixador do spindle; (27) Porta ferramentas; (28) Sistema de corte por fio.

Figura 1: Representação esquemática do sistema (1) representa a estrutura envolvente do equipamento; (2) representa a cabeça de extrusão com deposição de fibras que se encontra na base de apoio das cabeças; (3) representa a cabeça de extrusão do polímero fundido que se encontra na base de apoio; (4) representa a cabeça de maquinação que se encontra na base de apoio; (5) representa o pórtico, que esta apoiada por guias fixadas na estrutura; (6) representa a coluna da maquina, que esta sobre guias fixadas ao pórtico; (7) representa a mesa de trabalho, onde são construídas as peças; (8) representa a base de apoio das cabeças, onde estas estão em repouso, ou para abastecimento, ou troca de ferramentas; (9) representa o fixador da mesa de trabalho; (10) representa o suporte da coluna; (11) representa a guia da coluna; (12) representa o apoio do pórtico; (13) representa os patins inferiores de apoio do pórtico; (14) representa o sistema de movimentação do pórtico; (15) representa o sistema de movimentação da coluna segundo um eixo; (16) representa o segundo Sistema de movimentação da coluna; (17) representa a segunda guia da coluna e (18) representa a guia do pórtico.

Figura 2: Representação esquemática da cabeça de extrusão com deposição de fibras (2) , representação do sistema de alimentação da extrusora, (19) representação da tremonha da cabeça de extrusão com fibras, (20) representa o sistema de orientação das fibras, (21) representa a extrusora das fibras e (22) representa o sistema de suporte das fibras.

Figura 3: Representação esquemática da cabeça de extrusão (3) , representação do sistema de alimentação da extrusora, (23) representação tremonha da cabeça de extrusão e (24) representação da extrusora.

Figura 4: Representação esquemática da cabeça de maquinação (4), representação do sistema de movimentação da ferramentas de corte (25) o Spindle, (26) representa o fixador do Spindle e (27) o porta ferramentas.

Figura 5: Representação esquemática do (5) pórtico, montado com a (6) coluna da máquina, que esta sobre guias fixadas ao pórtico (5); (10) representa o suporte da coluna, (11) representa a guia da coluna, (12) representa o apoio do pórtico, (13) representa os patins inferiores de apoio do pórtico, (14) representa o sistema de movimentação do pórtico, (15) representa o sistema de movimentação da coluna segundo um eixo, (16) representa o segundo Sistema de movimentação da coluna, (17) representa a segunda guia da coluna segundo um eixo.

Figura 6: Representação esquemática da mesa (7) com a representação da base de apoio das cabeças (8) e os fixadores da mesa (9).

Figura 7: Representação esquemática do sistema (1) representa a estrutura envolvente do equipamento; (5) representa o pórtico, que esta apoiada por guias fixadas na estrutura; (6) representa a coluna da maquina, que esta sobre guias fixadas ao pórtico; (10) representa o suporte da coluna; (11) representa a guia da coluna; (12) representa o apoio do pórtico; (13) representa os patins inferiores de apoio do pórtico; (15) representa o sistema de movimentação da coluna segundo um eixo; (17) representa a segunda guia da coluna; (18) representa a guia do pórtico e (28) representa o sistema de corte por fio.

Figura 8: Corte geral da cabeça de extrusão com deposição de fibras (2).

Figura 9: Pormenor do bico de extrusão (2c) e do fuso (2b) . Representação técnica da extrusora com a orientação das fibras.

Figura 10: Pormenor do bico de extrusão (2c). Pormenor da rotação do bico de extrusão (2d) e da roda "pisa" (2e) .

Figuras 11/12: Modelação tridimensional da presente invenção.

Figuras 13 e 14: Representação técnica de forma preferencial de realização da invenção.

Descrição detalhada da invenção A presente invenção consiste na integração de várias tecnologias em um só equipamento, sendo controlado com recurso a um software, para a conceção de peças com determinadas caracteristicas. Obtém-se o modelo tridimensional da peça que se pretende fabricar. Realiza-se a análise dos processos a utilizar/ cabeças que serão utilizadas, com base nas especificações indicadas com a entrega do artigo em formato digital / com a sua modelação. 0 equipamento possui flexibilidade produtiva, podendo funcionar de dois modos: - Construção da peça sobre uma matriz/molde - o sistema efetua a deposição de fibras ou deposição de um polimero fundido sobre uma matriz/molde, que foi produzido no equipamento ou já existente.

Construção da peça sem utilização de uma matriz/molde - o sistema realiza a deposição de fibras ou deposição de um polimero fundido sem recorrer a utilização de uma matriz/molde A presente invenção é essencialmente constituída por: a) estrutura envolvente do equipamento (1); b) base de apoio das cabeças (8), na qual se encontram: 1. a cabeça de extrusão com deposição de fibras (2) com deposição de fibras, a qual apresenta um sistema de alimentação da extrusora, tremonha da cabeça de extrusão com fibras (19), sistema de orientação das fibras (20), extrusora das fibras (21) e sistema de suporte das fibras (22); 2. a cabeça de extrusão (3) do polimero fundido a qual apresenta um sistema de alimentação da extrusora, tremonha da cabeça de extrusão (23) e extrusora (24) ; e 3. a cabeça de maquinação (4), a qual apresenta um sistema de movimentação da ferramentas de corte (25) o Spindle, fixador do Spindle (26) e o porta ferramentas(27); e onde estas estão em repouso, ou para abastecimento, ou troca de ferramentas; c) mesa de trabalho (7) removível, a qual se encontra fixa à estrutura do equipamento (1) por fixadores de mesa (9), é na mesa (7) que são construídas as peças; d) pórtico (5), o qual se encontra sobre um sistema de guias (18) do pórtico e fixo à estrutura (1), o qual é montado com a coluna de maquinação (6) e apresenta: 1. um apoio (12) que incorpora o sistema de movimentação do pórtico (14) segundo o eixo xx e o sistema de movimentação da coluna (15) segundo um eixo yy, e um segundo sistema de movimentação da coluna (16) segundo o eixo zz; 2. os patins inferiores de apoio do pórtico (13); e) a coluna de maquinação apresenta: 1. um suporte da coluna (10), o qual serve de base à coluna (6) e desliza sobre as guias (17) fixas ao pórtico (5); 2. uma guia da coluna (11), que envolve a coluna (6) verticalmente. A estrutura envolvente do equipamento (1) consiste numa estrutura de perfil de alumínio, tendo, preferencialmente, as seguintes dimensões: 2,72m de comprimento, l,73m de largura e l,56m de altura (figuras 13 e 14) . A mesa de trabalho (7) é, preferencialmente, retangular com uma área de trabalho de 2,67m x l,20m. Nas vigas superiores estão acopladas as guias onde funciona o pórtico que suporta todo o sistema de deposição e maquinação do dispositivo. O funcionamento é feito através de um controlador CNC que comanda os servomotores e os encoders.

Acrescenta-se que junto à cabeça de extrusão com deposição de fibras (2) existe o sistema de suporte das fibras (22), que acompanha ao sistema de orientação das fibras (20), onde se encontra o rolo com a fibra, sendo que à saída da extrusora, polímero fundido une-se à fibra, revestindo-a, à saída possuímos um segundo rolo, que pisa o compósito, aplicando-o de uma forma firme (figura 10), com a à roda "pisa" (2e) .

Adicionalmente, refere-se que a cabeça de extrusão com deposição de fibras (2) é constituída por um motor (2a) que faz rodar um fuso (2b) dentro de uma câmara aquecida onde é fundido o material e empurrado para o bico de extrusão (2c) onde vai encontrar um fio de fibra. O movimento de rotação do fuso (2b) vai empurrar o material fundido pelo bico de extrusão (2c) impregnando a fibra de carbono que depois é depositada na mesa de construção. O bico de extrusão (2c), em que o inicio da deposição é feito com uma inclinação de cerca de 30° fazendo, desta forma, com que a fibra pré-impregnada vá tomando o caminho pretendido. Existe um casquilho de rotação (2d) entre o bico (2c) e a câmara do fuso (2b) para que, à medida que a curva fosse sendo descrita, o bico iria acompanhando este movimento mantendo-se sempre no sentido correto da deposição sobre a mesa.

Para realizar a construção peça, realiza-se a programação do equipamento, utilizando os parâmetros necessários, conforme indicação do que se pretendem obter do produto final, o tipo de matéria-prima e a espessura da camada. A fabricação da matriz/molde inicia-se com o seu projeto, sendo posteriormente realizado o programa de maquinação, para remover material bloco de material, que é colocado e fixado à mesa de trabalho (7), é centrado e desempenado. Coloca-se a ferramenta de corte, na porta ferramentas (27) da cabeça de maquinação (4), sendo aferido o comprimento da ferramenta. A coluna (6), e o pórtico (5), realizam o trajeto definido pelo software, removendo o material do bloco, construindo a matriz/molde. A troca de ferramentas de corte, pode ser efetuada com a cabeça de maquinação (4) fixada na coluna, ou pode ser realizada com a cabeça de maquinação na base de apoio das cabeças (8), sendo aferido o comprimento da ferramenta, que é introduzido no software. Após a conclusão do trabalho, realiza-se a remoção do material que foi cortado, e limpa-se a peça. Pode-se movimentar a mesa (7) para facilitar a limpeza, sendo que para isso tem-se de desapertar os fixadores da mesa (9). Obtém-se a peça final ou, a matriz/molde para realizar a produção de um artigo por adição de material. A fabricação da peça com recurso à cabeça de extrusão (3) inicia-se com o modelo em formato digital, sendo que se concebe o programa, com recurso ao software, para a construção do artigo. A construção do artigo pode ser realizada sobre a matriz/molde que foi previamente produzida, ou sobre a mesa (7). Realiza-se o abastecimento da Tremonha da cabeça de extrusão (23), quando esta se encontra na base de apoio das cabeças (8), com o material polímero que foi indicado para a construção do artigo. Durante o processo de construção do artigo, pode ocorrer necessidade de reabastecer a cabeça de extrusão (3), sendo que esta é colocada na base de apoio das cabeças (8) . Quando a coluna (6) e o pórtico (5), terminarem de realizar as trajetórias, obtém-se o produto final, que possui propriedades que o tornam funcional. A fabricação da peça com recurso à cabeça de extrusão com deposição de fibras (2) inicia-se com o modelo em formato digital, sendo que se concebe o programa, com recurso ao software, para a construção do artigo. A construção do artigo pode ser realizada sobre a matriz/molde que foi previamente produzida, ou sobre a mesa (7) . Realiza-se o abastecimento da Tremonha da cabeça de extrusão com deposição de fibras (19) , e são colocadas as fibras continuas, no sistema de suporte das fibras (22), quando esta se encontra na base de apoio das cabeças (8) . Durante o processo de construção do artigo, pode ocorrer necessidade de reabastecer a cabeça de extrusão com deposição de fibras (2), sendo que esta é colocada na base de apoio das cabeças (8), para reabastecer o sistema de suporte das fibras, não é necessário que a cabeça de extrusão com deposição de fibras (2) seja colocada na base de apoio da das cabeças (8) . A orientação das fibras é definida por um 4 eixo, o sistema de orientação das fibras (20), que se encontra na cabeça de extrusão com deposição de fibras (2). Quando a coluna (6) e o pórtico (5), terminarem de realizar as trajetórias, obtém-se o produto final, que possui propriedades que o tornam funcional.

Exemplos de aplicação O equipamento consiste na integração de alguns processos em uma só máquina, eliminando a necessidade de recorrer a equipamentos auxiliares, sendo que possui aplicação com maior expressividade no domínio da engenharia mecânica, mas com aplicações em outras indústrias.

Permite o fabrico de peças funcionais, protótipos, ou de demostração. Pode conceber maquetes de edifícios, para o sector da engenharia civil. Construção de para-choques para carros protótipo, no sector da engenharia automóvel. Realizar o fabrico de peças para a indústria das energias renováveis, artigos de aplicação e torres eólicas, de produção de energia elétrica.

Ensaios

De seguida apresentam-se os resultados obtidos nos ensaios experimentais. De notar que existem vários parâmetros de afinação e que nos permitiram realizar os vários testes. Nesta fase, optou-se por variar apenas a velocidade de rotação do fuso (2b), a velocidade de avanço da cabeça de deposição e o calçamento, variando a altura em Z onde a cabeça de deposição se encontra acima da mesa de deposição.

Na Tabela 1 podemos ver o cruzamento de resultados obtidos comparando as imagens correspondentes aos ensaios que nos pareceram mais satisfatórios.

No primeiro conjunto de testes fixaram os valores do avanço (F=10 0) e da velocidade de rotação do fuso (2b) (60 rpm) alterando apenas o encosto em relação à mesa de construção variando o valor em Z. Para este primeiro conjunto de testes, o que pareceu mais satisfatório foi naquele em que o valor de se fixou em 1 milímetro. De seguida obteve-se mais um resultado interessante ao fixarmos o valor do avanço (F=150) e da velocidade de rotação do fuso (2b) (30 rpm) .

Mais uma vez voltámos a realizar ensaios variando apenas o valor de Z entre -1 e 1.

De todos os ensaios realizados, houve ainda mais um grupo de ensaios que merece destaque uma vez que os resultados obtidos foram bastante satisfatórios. Sendo assim, neste grupo de ensaios em que se fixou o valor do avanço em F=200 e a velocidade de rotação do fuso (2b) em 30 rpm variando o valor de Z mais uma vez entre -1 e 1 sendo que as imagens seguintes ilustram os resultados mais satisfatórios deste grupo de ensaios. Foram utilizadas dois tipos de fibras na segunda fase dos testes de extrusão: • fibra de carbono pré-impregnada com Nylon (a); e • fibra de carbono (b) para ser usada caso da impregnação direta, com ABS, policarbonato e Nylon.

Tabela 1 - Tabelas de ensaios realizados Leiria, 20 de janeiro de 2017

Claims (8)

1. REIVINDICAÇÕES

   1. Sistema flexível para a produção de peças de pequenas e grandes dimensões, em materiais compósitos ou em polímero fundido caracterizado por ser constituído por: a) estrutura envolvente do equipamento (1); b) base de apoio das cabeças (8), na qual se encontram: i. cabeça de extrusão com deposição de fibras (2) com deposição de fibras; ii. cabeça de extrusão (3) do polímero fundido; e iii. a cabeça de maquinação (4); c) mesa de trabalho (7) removível, fixa à estrutura do equipamento (1) por fixadores de mesa (9); d) pórtico (5) sobre um sistema de guias (18) e fixo à estrutura (1), o qual apresenta um apoio (12) que incorpora o sistema de movimentação do pórtico (14) segundo o eixo xx e o sistema de movimentação da coluna (15) segundo o eixo yy, e um segundo sistema de movimentação da coluna (16) segundo o eixo zz, e patins inferiores de apoio do pórtico (13); e) coluna de maquinação (6), a qual apresenta: i. suporte da coluna (10), o qual serve de base à coluna (6) e desliza sobre as guias (17) fixas ao pórtico (5); ii. guia da coluna (11), que envolve a coluna (6) verticalmente; f) o pórtico (5) ser montado com a coluna de maquinação (6) .
2. 2. Sistema de acordo com a reivindicação 1 caracterizado por: a) a cabeça de extrusão com deposição de fibras (2) com deposição de fibras apresentar um sistema de alimentação da extrusora, tremonha da cabeça de extrusão com fibras (19), sistema de orientação das fibras (20), extrusora das fibras (21) e sistema de suporte das fibras (22); b) a cabeça de extrusão (3) do polímero fundido apresentar um sistema de alimentação da extrusora, tremonha da cabeça de extrusão (23) e extrusora (24); e c) a cabeça de maquinação (4) apresentar um sistema de movimentação da ferramentas de corte (25) o Spindle, fixador do Spindle (26) e o porta ferramentas (27) .
3. 3. Sistema de acordo com a reivindicação 1 caracterizado por a mesa (7) ter as seguintes dimensões: 2xlxlm.
4. 4. Sistema de acordo com a reivindicação 1 caracterizado por a mesa (7) ser retangular com uma área de trabalho de 2,67mxl,20m.
5. 5. Sistema de acordo com a reivindicação 1 caracterizado por a estrutura envolvente do equipamento (1) ser uma estrutura de perfil de alumínio com as seguintes dimensões: 2,720m de comprimento; l,73m de largura e 1,56m de altura.
6. 6. Sistema de acordo com a reivindicação 1 caracterizado por a estrutura envolvente do equipamento (1) apresentar vigas superiores, às quais está acoplada a guia do pórtico (18).
7. 7. Sistema de acordo com a reivindicação 1 caracterizado por a cabeça de extrusão com deposição de fibras (2) ser constituída por motor (2a), fuso (2b) dentro de câmara aquecida, bico de extrusão (2c) com uma inclinação de 30° e casquilho de rotação (2d) entre o bico e a câmara aquecida.
8. 8. Sistema de acordo com a reivindicação 1 caracterizado por a cabeça de extrusão com deposição de fibras (2) apresentar nas suas adjacências o sistema de suporte das fibras (22), que acompanha ao sistema de orientação das fibras (20), onde se encontra o rolo com a fibra e à saída possuí um segundo rolo, a roda "pisa" (2e).