WP1 – Hibridização

Este projeto ambiciona a introdução do fabrico aditivo em células produtivas integradas para potenciar a combinação tecnológica no sentido de capacitar a indústria para o desenvolvimento de produtos híbridos de forma sustentável e económica, com redução do time-to-market e simplificação das etapas, ferramentas e equipamentos necessários.

Numa primeira abordagem, será analisado um produto do ramo alimentar, que pode ou não ter contacto com bens alimentares, e que é tipicamente fabricado recorrendo a materiais de origem não natural (e.g. provenientes do petróleo) e a processos convencionais (e.g. moldação por injeção). Neste caso, sempre que se pretende obter séries especiais de produtos customizados (e.g. cores diversas num mesmo produto, variar forma, variar logotipo) é necessário fabricar novos postiços moldantes ou até mesmo uma nova ferramenta moldante que pode implicar uma alteração do equipamento de produção (e.g. de injeção 1k para injeção 2k) tendo, portanto, uma consequência direta no time-to-market, nos custos e gastos energéticos que, atualmente, não são nem ecológicos nem benéficos para as indústrias.

De forma a mitigar as limitações inerentes a este tipo de abordagem, pretende-se aplicar a hibridização por integração da fabricação aditiva, numa célula produtiva integrada, para a produção de peças inserto a serem colocadas, por meio automatizado, num molde para uma subsequente etapa de sobreinjeção e, assim, obter um produto híbrido customizado sem necessidade de alteração de ferramentas. Ambiciona-se também integrar materiais green no produto e, portanto, é expectável o desenvolvimento de materiais bio-based (e.g. ácido polilático) com reforços naturais (e.g. café, subprodutos de mexilhão, cortiça) para a fabricação aditiva. A combinação de processos implica um cuidado adicional no design dos produtos que reflete o fim de vida dos mesmos.

Como tal, serão aplicadas estratégias de design sustentável (eco-design) que permitam a fácil separação e reciclagem ou reutilização. Esta estratégia de hibridização para a customização rápida de produtos, combinada com materiais e design sustentável, permitirá assegurar a eficiência e a sustentabilidade dos processos e produtos.

Numa segunda abordagem, será analisado um produto para o ramo automóvel, cujo processo implica uma etapa de injeção do produto seguida de uma etapa manual de aplicação de um material vedante que, por ser manual, apresenta tempos e qualidades variáveis, existindo uma elevada taxa de rejeição. Pretende-se automatizar o processo através de estratégias de hibridização recorrendo a sistemas de fabrico aditivo para deposição controlada de um material vedante.

Como tal, serão projetadas e fabricadas um sistema de extrusão/deposição do material vedante a ser acoplável a um sistema de braço robótico dentro de uma célula de produção integrada com produção híbrida e validação in situ.