Digiclad

Projeto com LMP

Descrição

Membros: Caio Linhares Prujansky, Alessandra Nazi Uliana e João Carvalho Dellaqua
Orientação: MSc Eng. Denise Albertazzi Gonçalves

Data de Início: 01/08/2017
Data de Término: 01/08/2018

O processo de laser cladding consiste na deposição de camada de materiais utilizando um laser para fundir ou sinterizar o material de liga no substrato. A matéria prima muitas vezes é o pó do metal de liga e o resultado do processo é chamado de Clad. Para avaliar a estrutura dos Clads, é possível utilizar um sistema de medição via triangulação a laser em amostras previamente confeccionadas.

Visando automatizar esse processo será desenvolvida, em parceria com o Laboratório de Mecânica de Precisão – LMP, uma estrutura mecânica cujo objetivo é realizar o processo de medição de forma precisa e mais autônoma possível. Ao final, o projeto tem como objetivo desenvolver um protótipo de máquina que possa ser fabricada em escala e utilizada em laboratórios de metalografia.

Progresso

100%

Objetivos

A estrutura tem como finalidade a medição e mapeamento das amostras. Para tanto, será necessário movimentar o sistema de medição em relação aos clads. O sistema mecânico deverá ser autônomo e contar com movimentação angular ao redor do eixo longitudinal da amostra e linear em três eixos ortogonais. Integrado a essa estrutura, o sistema de medição deverá conter o conjunto laser e câmera para a avaliação e aquisição de dados.

Resultados

O projeto foi dividido em três grandes áreas: Mecânica, Controle e Programação, e as três foram levadas em paralelo ao longo do projeto.

Na parte mecânica, inicialmente foi desenvolvido a modelagem de várias concepções de produto, e escolhida a que melhor se enquadrava as especificações do projeto. Findada a parte de projeto estrutural, foram fabricadas a grande maioria das peças no laboratório parceiro USICON. Algumas peças mais complexas e mais difíceis de serem usinadas foram compradas pelo cliente. Por fim, a estrutura foi montada e foram adicionados os atuadores e sensores.

Foi optado por um Raspberry PI, por seu grande número de saídas e pela ideia de unificar o controle de movimentação com o processamento de imagem em um único e poderoso hardware. A parte elétrica de acionamento dos motores foi projetada e construída assim como o sistema de zeragem da mesa. Por último, foram projetadas placas de circuito que comportassem todos os componentes utilizados no projeto.

Na parte de programação, foi desenvolvido inicialmente um diagrama de blocos das funcionalidades do produto. Em seguida esse diagrama foi escrito em linguagem computacional e foi gerado um código de movimentação para a mesa em Python que era processado pelo Raspberry PI. Por último foi feita a parte de aquisição de imagens, realizando testes de foco e de qualidade.