Fabrico híbrido em grande escala de materiais compósitos

As tecnologias de fabrico aditivo e subtrativo têm vindo a desenvolver-se no sentido de permitir a produção de peças com melhores rigor dimensional, características mecânicas, físicas e químicas, utilizando ainda materiais completamente novos desenvolvidos a pensar nos requisitos em determinadas aplicações. A fabricação híbrida, um processo que utiliza dois ou mais processos de fabrico com características diferentes na mesma unidade de fabrico aproveitando assim as vantagens de cada processo, tem vindo a aparecer como meio de melhorar a qualidade e complexidade dos produtos a serem desenvolvidos. O desenvolvimento de processos de grande escala tem também vindo a verificar-se, sendo estes uma ampliação e aplicação dos processos já existentes para a produção a uma escala maior. Os compósitos de matriz polimérica são os materiais em foco neste trabalho. Alguns polímeros derivam de fontes não renováveis como o petróleo, o que tem levado ao crescimento da indústria de reciclagem deste tipo de materiais para a sua reutilização. Acresce o facto de que a incorporação de resíduos industriais é vista como uma vantagem, quer em termos de custos, quer em termos de sustentabilidade. O presente trabalho teve com objetivo o desenvolvimento de tecnologias de fabricação híbrida, aplicadas a materiais compósitos provenientes, em parte, do reaproveitamento de resíduos industriais. Assim, foi desenvolvido um sistema de extrusão de grandes dimensões - um braço robot com uma extrusora acoplada no seu último eixo, com uma variante híbrida combinando extrusão e maquinação - uma máquina fresadora com uma extrusora acoplada na sua árvore (Eixo Z); e foram desenvolvidos materiais compósitos aplicando o reprocessamento com incorporação de resíduos, por forma a originar produtos de materiais reciclados, contribuindo para a conservação do ambiente. Foi efetuada a validação de um dos conceitos através do desenvolvimento de peças extrudidas com os materiais reciclados e posterior estudo de parâmetros de processamento que conduzem a melhores resultados em temos de geometria. Esta avaliação foi efetuada com recurso a técnicas de engenharia inversa. Foi possível identificar tendências que permitirão melhorar a aplicabilidade deste tipo de processos no fabrico de peças de grandes dimensões.

UROBORO

Segundo os dados mais recentes, em Portugal, 59% dos Resíduos Urbanos Biodegradáveis (RUB) acabam em aterros, misturados com contaminantes químicos, tornando-se, consequentemente, inúteis para utilização posterior. Apesar das melhorias significativas em 2013 face a 1995, este continua a ser um problema que merece mais soluções que acompanhem a crescente produção de resíduos em cidades. De acordo com o Plano Estratégico para os Resíduos Urbanos (PERSU 2020), deverá ser reduzida em 35% a deposição de RUB em aterros até ao ano de 2020. É neste contexto que se desenvolveu um equipamento que permite a prática de vermicompostagem em meios urbanos desviando resíduos biodegradáveis dos aterros e transformando-os em matéria-prima útil e reutilizável. Este desenvolvimento sensível a questões ambientais utiliza o desenho das peças e o barro vermelho para otimizar o processo de vermicompostagem e auxiliar o utilizador na sua prática e compreensão, fazendo com que este tome simultaneamente consciência das ações quotidianas com efeitos nefastos para a biosfera. Dos ensaios realizados em contexto real, concluiu-se que o projeto apresentado (Uroboro) permite o processamento de resíduos biodegradáveis vegetais dentro de casa sem perturbar o normal quotidiano das famílias e sem pôr em causa a segurança e conforto habitacional.