ESTG - Mestrado em Engenharia para a Fabricação Digital Direta
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Browsing ESTG - Mestrado em Engenharia para a Fabricação Digital Direta by Author "Ganchas, Mafalda Rosa"
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- Conceção e Implementação de um Sistema de Deposição Multifuncional para Fabrico Aditivo em MineraisPublication . Ganchas, Mafalda Rosa; Silva, Agostinho Manuel Antunes da; Craveiro, Flávio Gabriel da SilvaO presente trabalho tem como objetivo a conceção e desenvolvimento de uma câmara de mistura e de um tubo focalizador destinados à deposição de materiais cimentícios em plataformas de fabrico digital, com enfoque na sustentabilidade dos recursos e na integração em sistemas híbridos de fabrico aditivo e subtrativo. O fabrico aditivo (FA), ou impressão 3D, tem vindo a transformar o setor da construção e outras indústrias, permitindo a produção de componentes complexos e personalizados com menor desperdício de material. Contudo, a sua aplicação a materiais minerais continua a levantar desafios técnicos, sobretudo ao nível da compatibilidade reológica, da eficiência da mistura em linha e da robustez dos sistemas de extrusão. A investigação foi conduzida segundo a metodologia Design Science Research (DSR), através de um processo iterativo que abrangeu a identificação da problemática, a definição de objetivos específicos, a conceção da solução, a demonstração computacional e a validação experimental. O artefacto desenvolvido — constituído por uma câmara de mistura passiva e um tubo focalizador modular — foi projetado para garantir homogeneidade dos materiais, flexibilidade de integração com equipamentos híbridos e otimização da deposição em processos de fabrico digital. A validação envolveu simulações de Computational Fluid Dynamics (CFD), que confirmaram a eficácia da geometria em gerar padrões de mistura adequados a pastas cimentícias com comportamento não newtoniano. Posteriormente, a prototipagem e os ensaios laboratoriais permitiram avaliar a compatibilidade do injetor com sistemas híbridos (CNC, Controlo Numérico Computorizado, + M-Tec Duo-Mix 3DCP). Os resultados demonstraram a viabilidade técnica da solução, evidenciando ganhos de desempenho na mistura, maior adaptabilidade funcional e melhorias na sustentabilidade do processo. Conclui-se que o artefacto desenvolvido constitui um contributo inovador para o fabrico digital com materiais minerais, colmatando lacunas identificadas na literatura e abrindo novas perspetivas de aplicação industrial. Adicionalmente, o estudo reforça o valor da DSR como metodologia de investigação orientada para a criação de conhecimento aplicável, com contributos de natureza teórica, prática e metodológica.