Dezembro 2014 vol. 1 num. 4 - 11º Congresso Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento em Design

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A PROTOTIPAGEM RÁPIDA APLICADA À JOALHERIA

Nishimura, Paula Lumi Goulart ; Rodrigues, Osmar Vicente ;

Artigo:

A fim de aperfeiçoar o Processo de Produção de seus produtos, muitas empresas procuram investir em novas tecnologias, e um bom exemplo é a Prototipagem Rápida (PR), aplicada tanto na produção de protótipos, quanto na produção de produtos para o uso final, processo conhecido como Manufatura Rápida. As máquinas utilizadas para a Prototipagem e para a Manufatura Rápida são capazes de criar produtos com geometrias complexas e alta precisão dimensional, como também executar partes internas desses produtos sem necessitar de qualquer tipo de montagem. Por isso pode ser aplicada à Joalheria e outros segmentos da indústria cujas peças são pequenas, muito detalhadas, e que requerem um acabamento delicado e de alta qualidade superficial. Uma das técnicas de produção tradicionais adotadas na joalheira é a Fundição por Cera Perdida, no qual um modelo em cera é esculpido, e a partir dele é feito um molde, que posteriormente é preenchido por um metal derretido. A tecnologia de PR pode contribuir significantemente com a produção de tais modelos em cera, primeiro pelo tempo mais curto em que estas peças podem ser produzidas, assim como pela precisão tanto geométrica quanto dimensional, além de uma melhor qualidade de acabamento e riqueza de detalhes, que o trabalho manual não consegue garantir. Esta pesquisa foi desenvolvida com o objetivo de estudar alguns processos de PR adequados ao ramo joalheiro e foram realizados testes comparativos entre uma mesma peça (estudo de caso) produzida por meio de um processo convencional (modelagem manual por um ourives), e outra por meio de uma tecnologia aditiva de PR. Dentre os diversos tipos de tecnologia de PR, a escolhida para a produção da peça é baseada em resina líquida, no caso a Perfactory SI500, disponível no CADEP – Centro Avançado de Desenvolvimento de Produtos, da Unesp/Bauru –, onde parte desta pesquisa foi feita. Tal peça foi desenhada especialmente para esse propósito e tecnologia. Na comparação entre os dois processos estudados, foram analisadas as seguintes variáveis: tempo de produção, custo de produção, acabamento superficial, precisão dimensional, peso, e a fidelidade geométrica e dimensional em relação ao modelo, inclusive um processo mais ecologicamente correto. A peça feita através da PR acabou ficando mais pesada, e um pouco mais cara (o que acabou sendo compensado pelo tempo de produção), como também o processo de produção não pode ser considerado ecologicamente correto, já que depois de pronta, tanto a peça quanto os suportes gerados não podem ser derretidos para um futuro reaproveitamento. Concluiu-se que a PR aplicada à joalheria pode ajudar na otimização do Processo de Desenvolvimento de Produto, pois acelera o tempo de produção, permite testes, provas e estudo com o protótipo, como também melhora a qualidade de acabamento e possibilita a criação de geometrias complexas. Porém, ela traz mais vantagens que a produção de peças em cera através da confecção manual, desde que seja utilizada uma tecnologia adequada, como também um material adequado para a criação dos modelos, inclusive se o processo for aplicado em uma produção em larga escala.

Artigo:

In order to improve the fabrication of their products, many companies invest in new technologies to achieve better results, and a good example of this is Rapid Prototyping (RP), applied in the production of prototypes as well as in the production of end-user products (in a process known as Rapid Manufacturing). The machines used for Prototyping and Rapid Manufacturing are able to create products with complex geometries and high dimensional accuracy, and even fabricate internal parts without requiring any type of fit. These features allow the technology to be applied to jewellery and other segments of industry that deal with small, highly detailed pieces, requiring a delicate, high quality surface finish. One of the traditional production techniques adopted in jewellery is “lost wax casting”, in which a wax piece is carved, and a mold is made from it, which is then filled with molten metal. RP can contribute significantly to the production of models in wax, providing faster production time, higher dimensional and geometrical accuracy, a better quality of workmanship and detail that manual labor can´t guarantee. The objective of this research was to study the appropriate type of RP to be used with jewellery, and make comparative tests between a same piece (case study) but one being produced by a conventional method (manual modeling by a goldsmith), and another through an additive technology RP. Among the various types of RP technology, the one chosen for the production of this model is based on a liquid resin, the Perfactory SI500, available at CADEP – Centro Avançado de Desenvolvimento de Produtos (Center for Advanced Product Development), the technology center located at UNESP/Bauru –, where part of this research was made. The piece was specially designed for this purpose and technology. The followings variables were analyzed in the comparison between the two processes studied: production time, production cost, surface finish, dimensional accuracy, weight and geometric and dimensional fidelity to the model, including a more environmentally friendly process. The piece fabricated with RP became heavier and slightly more expensive (which ended up being offset by production time), and the production process couldn’t be considered ecologically friendly, since after completion, both the piece and supporters generated can´t be melted for future reutilization. It was concluded that the RP applied to jewelry can help optimize the Product Development Process. It accelerates the production time, allows tests, exams and studies utilizing the prototype, and also improves the quality of finish and allows the creation of complex geometries. However, its advantages over manually produced wax pieces are only assured given that a suitable technology and an appropriate material is utilized for the fabrication of models, even if the process is applied to a large-scale production.

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Palavras-chave: prototipagem, joalheria, fundição., prototyping, jewellery, casting.,

Palavras-chave: ,

DOI: 10.5151/designpro-ped-00689

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Como citar:

Nishimura, Paula Lumi Goulart; Rodrigues, Osmar Vicente; "A PROTOTIPAGEM RÁPIDA APLICADA À JOALHERIA", p. 2365-2374 . In: Anais do 11º Congresso Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento em Design [= Blucher Design Proceedings, v. 1, n. 4]. São Paulo: Blucher, 2014.
ISSN 2318-6968, DOI 10.5151/designpro-ped-00689

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