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Título: Um algoritmo para geração de estruturas de suporte em árvore para manufatura aditiva
Título(s) alternativo(s): An algorithm for the generation of tree support structures for additive manufacturing
Autor(es): Silva, Gustavo Timmermans Pires da
Orientador(es): Silva, Ricardo Dutra da
Palavras-chave: Manufatura aditiva
Processos de fabricação
Algorítmos
Additive manufacturing
Manufacturing processes
Algorithms
Data do documento: 30-Jun-2022
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Curitiba
Citação: SILVA, Gustavo Timmermans Pires da. Um algoritmo para geração de estruturas de suporte em árvore para manufatura aditiva. 2022. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Computação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2022.
Resumo: A manufatura aditiva consiste em construir objetos a partir da deposição de camadas sucessivas de material. Dependendo da tecnologia de manufatura, regiões de camadas que não possuem sustentação direta em uma camada inferior podem sofrer deformação e, por este motivo, a construção de estruturas adicionais de suporte é essencial para fabricar corretamente objetos. No entanto, as estruturas de suporte podem aumentar muito a quantidade de material e incorrer no aumento dos tempos de processamento e fabricação. Esta monografia descreve um método para computação de estruturas de suporte em formato de árvores, visando diminuir a quantidade de material necessário para fabricação. A construção de árvores é baseada em procurar conexões entre pontos de sustentação para atingir um menor custo de material. A procura por conexões pode ser bastante custosa considerando uma busca exaustiva. Por este motivo, o método desenvolvido utiliza uma busca em largura por pares de pontos de sustentação mais próximos, com o objetivo de diminuir o tempo computacional e obter também a redução da quantidade de material. Experimentos foram realizados para diferentes modelos tridimensionais para mostrar a eficácia do método proposto.
Abstract: Additive manufacturing consists of building objects from the deposition of successive layers of material. Depending on the manufacturing technology, layer regions that do not have direct support on a lower layer can experience deformation, and for this reason, building additional support structures is essential to manufacture an object correctly. However, support structures can greatly increase the amount material and incur in increasing processing and fabrication times. This monograph describes a method for computing support structures in the form of trees, aiming to reduce the amount of material needed for fabrication. Tree construction is based on looking for connections between support points to achieve lower material cost. The search for connections can be quite expensive considering an exhaustive search, for this reason, the developed method uses a breadth first search to look for pairs of closest support points, with the objective of reducing the computational time and also obtaining the reduction of the amount of material. Experiments were carried out for different three-dimensional models to show the effectiveness of the proposed method.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/32705
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