3D printable PV components literature review/pt
Tecnologia RepRap
R. Jones, P. Haufe, E. Sells, P. Iravani, V. Olliver, C. Palmer e A. Bowyer, "RepRap – o prototipador rápido replicador", Robotica , 29(1), 177-191, 2011.
Resumo:
Este artigo apresenta os resultados obtidos até o momento pelo projeto RepRap – um projeto em andamento que criou e distribuiu gratuitamente uma máquina de prototipagem rápida e replicadora. Descrevemos o raciocínio que levou à invenção da máquina, a seleção dos processos que nós e outros utilizamos para implementá-la, os projetos das principais partes da máquina e como estes evoluíram desde seus conceitos e experimentos iniciais, além de estimativas do sucesso reprodutivo da máquina no mundo até a data de publicação deste artigo (cerca de 4.500 máquinas em dois anos e meio).
Notas:
- Apresente a história do RepRap.
- Iniciado em 2004
- Primeira autorreprodução de RepRap em 2008
- Originalmente projetado para imprimir ABS
- O PLA foi escolhido como material de impressão alternativo por ser de origem vegetal e biodegradável.
- 48% de autorreplicação excluindo fixadores, 13% incluindo fixadores (tanto para Darwin quanto para Mendel)
- A autorreplicação de Mendel é possível em 57% (excluindo fixadores) se os rolamentos forem substituídos por mancais lisos impressos.
- Da Tabela 1 - Mendel: Custo - 350 euros, Taxa de deposição - 15 mL/h, Diâmetro do bocal - 0,5 mm, Precisão de posicionamento - 0,1 mm.
D. Holland, G. O'Donnell e G. Bennett, "Open Design and the Reprap Project", 27ª Conferência Internacional de Manufatura, 97-106, 2010.
Resumo:
Este artigo detalha a investigação de uma tendência emergente no desenvolvimento tecnológico: o "design aberto". Os avanços nas tecnologias de comunicação e computação tornaram possível a colaboração em vastas distâncias geográficas. Essa tecnologia já teve um grande impacto na área da engenharia, desde o desenvolvimento de práticas CAD/CAE/CAM até o surgimento da engenharia simultânea. Inspirando-se no software de código aberto, o design aberto é uma abordagem para o desenvolvimento tecnológico na qual as informações técnicas de projeto são licenciadas de forma que possam ser acessadas, utilizadas, modificadas e redistribuídas por qualquer pessoa. As implicações potenciais desse conceito podem ser inferidas a partir do impacto do software de código aberto. Foi realizada uma revisão da literatura existente sobre o assunto. Uma demonstração prática do processo foi conduzida, por meio de uma tentativa de contribuir para uma tecnologia de design aberto já existente: o RepRap. Trata-se de um prototipador rápido de baixo custo capaz de fabricar as peças necessárias para produzir uma cópia de si mesmo. A capacidade de utilizar resina como material de construção foi identificada como um requisito do dispositivo. Uma abordagem para integrar a extrusão de resina ao dispositivo foi selecionada, um material adequado foi identificado e um dispositivo experimental foi projetado e montado. Os resultados dos testes iniciais indicaram que a extrusão de resina é viável para a RepRap.
Notas:
- Discute os benefícios do "design aberto" - avanço da tecnologia, rápida evolução dos projetos, depuração eficiente, capacidade de lidar com a incerteza sobre o sucesso de uma nova tecnologia.
- Boa e breve história do RepRap
- Investigou-se a possibilidade de usar resinas como matéria-prima - Utilizou-se uma resina adesiva curável por UV.
- Criei uma extrusora experimental baseada em seringa, que funciona em uma máquina CNC de mesa de 3 eixos (não uma RepRap).
- Experimentos para investigar a viabilidade, os tempos de cura, o efeito da mistura de resina com aditivos, o uso de ABS e resina, e o uso de ABS como estrutura de suporte.
- Constatou-se que apenas resinas de alta viscosidade produziam qualidade de impressão aceitável sem qualquer estrutura de suporte.
- O ABS pode ser usado com sucesso como material de suporte em combinação com resinas de baixa viscosidade. Posteriormente, pode ser removido submergindo a peça em acetona, que dissolve o ABS, mas mantém a resina intacta.
J. Kentzer, B. Koch, M. Thiim, RW Jones e E. Villumsen, "Um projeto de mecatrônica baseado em hardware de código aberto: a impressora 3D de replicação rápida", 4ª Conferência Internacional de Mecatrônica de 2011, 1-8, 2011.
Resumo:
Este artigo analisa a execução de um projeto de hardware de código aberto (OSHW) como parte do programa de Mestrado em Mecatrônica da Universidade do Sul da Dinamarca. Diversos fatores nos motivaram a realizar este projeto: educacionais, intelectuais e de pesquisa. Projetos de código aberto oferecem oportunidades únicas para que os alunos adquiram experiência na resolução de problemas do mundo real. Havia também uma consideração de pesquisa na realização de um projeto de OSHW. Três dos autores deste artigo estão cursando Mestrado em Inovação e Negócios e desejavam realizar um projeto de OSHW como um precursor para um trabalho de pesquisa sobre a "Comercialização de Projetos de OSHW". A escolha do projeto foi crucial e optamos por construir uma impressora 3D utilizando informações fornecidas pela Comunidade de Código Aberto RepRap, pois isso atendia a quase todas as nossas especificações para um projeto de OSHW. Nossas experiências na construção de uma impressora 3D, bem como a identificação das áreas em que as informações de código aberto apresentam deficiências, são documentadas aqui.
Notas:
- Descreve a história do Hardware de Código Aberto (OSHW) a partir do Software de Código Aberto.
- Utilização de projetos de Tecnologia Apropriada de Código Aberto em sala de aula (cita o Dr. Pearce)
- Visão geral da montagem do seu Mendel e dos problemas encontrados: furos muito pequenos, problemas de firmware, falha no hotend.
- Impressão em ABS400 a 260°C.
- Problemas no hotend - ocorreram várias falhas na barreira térmica de PTFE. Mudei para uma barreira de PEEK.
- Mudei de ABS para PLA - tive problemas com o material grudando no bico, resolvi com óleo.
- Eletrônicos usados de 3ª geração
- Descreveu várias deficiências na documentação do RepRap.
JM Pearce, CM Blair, KJ Laciak, R. Andrews, A. Nosrat e I. Zelenika-Zovko, "Impressão 3D de tecnologias apropriadas de código aberto para desenvolvimento sustentável autodirigido", Journal of Sustainable Development', 3(4), 17-29, 2010.
Resumo:
A evolução tecnológica das impressoras 3D, o acesso generalizado à internet e a computação de baixo custo criaram um novo meio de design aberto capaz de acelerar o desenvolvimento sustentável autodirigido. Este estudo examina criticamente como as impressoras 3D de código aberto, como a RepRap e a Fab@home, permitem o uso de projetos de domínio público para fabricar tecnologias apropriadas de código aberto (OSAT, na sigla em inglês), que são produzidas de forma fácil e econômica a partir de recursos prontamente disponíveis por comunidades locais para atender às suas necessidades. As capacidades atuais das impressoras 3D de código aberto são revisadas e um novo esquema de classificação é proposto para OSATs que sejam tecnicamente viáveis e economicamente rentáveis para produção. Em seguida, uma metodologia para quantificar as propriedades das peças impressas e uma trajetória de pesquisa são delineadas para estender a tecnologia existente e permitir a fabricação completa de OSATs em nível de aldeia. Finalmente, são apresentadas conclusões sobre o potencial das impressoras 3D de código aberto para auxiliar no fomento do desenvolvimento sustentável.
Notas:
- Define a tecnologia apropriada
- A tecnologia apropriada não está bem documentada nem compartilhada. É necessário melhor difundi-la.
- As impressoras comerciais têm alta precisão, mas são caras (entre US$ 5.000 e US$ 200.000) em comparação com as impressoras de código aberto, que custam cerca de US$ 1.000.
- RepRap e Fab@Home começaram em universidades e possuem comunidades de código aberto.
- Autorreplicação: 6,83% com fixadores, 48% sem fixadores.
- RepRap pode imprimir em ABS, PLA, HDPE e policaprolactona.
- "Deposição sequencial de camadas"
- Software CAD de código aberto e compartilhamento de modelos no Thingiverse.
- Não são necessárias habilidades de usinagem para operar impressoras 3D.
- A impressão de código aberto incentivaria o treinamento em CAD e design.
- As peças impressas podem ser utilizadas em aplicações nas áreas de energia, agricultura, água, alimentos, medicina, transporte, artesanato, construção civil e indústria.
- As peças que podem ser fabricadas diretamente incluem: próteses, ferramentas, engrenagens, grampos, etc.
- Utilização de peça impressa para fabricação de molde de fundição
- O pós-processamento é aceitável para solicitações OSAT.
- A maior parte do desenvolvimento em impressão 3D de código aberto vem da comunidade hacker, e atualmente não é influenciada por todo o potencial da ciência e engenharia de materiais.
- A impressão 3D não possui a confiabilidade ou os testes necessários para ser implementada em países em desenvolvimento.
- É necessário realizar mais testes em peças impressas, além de desenvolver métodos de teste para determinar as propriedades dos materiais impressos.
- É necessário realizar análises teóricas e testes das peças para determinar a adequação dos objetos de impressão.
Z. Smith, "RepRap: O prototipador rápido replicador que maximiza a personalização através do aprimoramento dos meios de produção."
Resumo:
Considere os lobos que você vê sendo conduzidos pelas ruas todos os dias. Sua aparência varia do caprichoso ao grotesco, e o tamanho de seus corpos adultos abrange uma amplitude incomparável a qualquer outra espécie. Essa variedade virtuosa e excêntrica foi criada por uma das tecnologias mais antigas e grandiosas da humanidade: a engenharia genética. Personalizamos a vida desde a invenção da agricultura na Mesopotâmia, por volta de 9500 a.C. (Wikipedia, 2007).
Atualmente, grande parte dessa personalização é feita industrialmente, embora as técnicas ainda conservem uma característica importante que possuem há milênios: podem ser realizadas por uma única pessoa com equipamentos não mais avançados do que um cercado para criação de plantas ou um galpão para jardinagem. Mesmo a mais recente inovação — a manipulação direta do DNA — requer recursos modestos, perfeitamente acessíveis a um indivíduo (Dyson, 2006).
Bradshaw, S., Bowyer, A. e Haufe, P., 2010. As implicações de propriedade intelectual da impressão 3D de baixo custo. ScriptEd, 7 (1), pp. 5-31.
Resumo:
No final da década de 1970, a impressão 3D começou a se consolidar como uma tecnologia de fabricação. Trinta anos depois, o custo das impressoras 3D caiu a tal ponto que indivíduos em países desenvolvidos podem adquiri-las facilmente. Elas permitem que qualquer pessoa imprima peças de engenharia complexas de forma totalmente automática a partir de arquivos de projeto que podem ser facilmente compartilhados pela internet. No entanto, embora o uso generalizado de impressoras 3D possa apresentar vantagens econômicas e ambientais em relação aos métodos convencionais de fabricação e distribuição de bens, existem preocupações de que esse uso possa ser limitado pela legislação de propriedade intelectual (PI). Este artigo examina a legislação e a jurisprudência de PI existentes no contexto da possível ampla adoção dessa tecnologia por pequenas empresas e indivíduos. A análise é dividida em cinco áreas: direitos autorais, proteção de design, patentes, marcas registradas e concorrência desleal. De forma tranquilizadora, e talvez surpreendente, conclui-se que – pelo menos no Reino Unido – os proprietários privados de impressoras 3D que fabricam itens para uso pessoal e não para fins lucrativos estão isentos da grande maioria das restrições de propriedade intelectual, e que os usuários comerciais, embora mais restritos, estão menos sujeitos a elas do que se poderia imaginar.
Gonzalez-Gomez, J., Valero-Gomez, A., Prieto-Moreno, A., & Abderrahim, M. (2012). Uma nova plataforma robótica móvel de código aberto imprimível em 3D para educação. Advances in Autonomous Mini Robots, 49-62.
Resumo:
Neste artigo, apresentamos o Miniskybot, nosso novo robô móvel voltado para fins educacionais, e a filosofia por trás de seu desenvolvimento. Ele possui três importantes características: pode ser impresso em 3D em máquinas de baixo custo do tipo RepRap, é totalmente de código aberto (incluindo mecânica e eletrônica) e foi projetado exclusivamente com ferramentas de código aberto. A plataforma robótica apresentada permite que os alunos não apenas aprendam a programar robôs, mas também modifiquem facilmente o chassi e criem novas peças personalizadas. Por ser de código aberto, o robô pode ser livremente modificado, copiado e compartilhado pela internet. Além disso, seu custo é extremamente baixo, sendo determinado quase que exclusivamente pelo custo dos servos, da eletrônica e dos sensores.
Vai ser incrível se eles não estragarem tudo.
Weinberg, M. (2010). SERÁ INCRÍVEL SE ELES NÃO ESTRAGAREM TUDO.
Resumo:
A próxima grande disrupção tecnológica está se formando bem diante dos nossos olhos. Em pequenas oficinas, escritórios impessoais, garagens e porões, revolucionários estão mexendo em máquinas capazes de transformar bits digitais em átomos físicos. Essas máquinas podem baixar da internet projetos de uma chave inglesa e imprimir uma chave inglesa de verdade, funcionando perfeitamente. Usuários criam suas próprias joias, engrenagens, suportes e brinquedos com um programa de computador e usam suas máquinas para produzir joias, engrenagens, suportes e brinquedos reais.
A. Schmidt, T. Doring e A. Sylvester, "Mudando a forma como fabricamos e entregamos dispositivos inteligentes: quando poderei imprimir meu novo telefone?" IEEE Pervasive Computing, vol. 10, nº 4, pp. 6–9, abril de 2011.
Resumo:
A visão de pesquisa sobre a impressão de dispositivos físicos existe há uma década e, por meio de protótipos de pesquisa, essa visão está se concretizando. Com o surgimento de laboratórios de fabricação (fab labs) em todo o mundo e com a disponibilidade de plataformas de computação modular mais poderosas, a possibilidade de criar dispositivos inteligentes inovadores e produtos de computação ubíqua está se tornando realidade.
Evans, Brian. "Ferramentas de impressora 3D." Impressoras 3D práticas (2012): 27-47.
Resumo:
Ainda estamos longe de ter impressoras 3D pessoais que funcionem exatamente como nossos micro-ondas, mas um grupo de desenvolvedores intrépidos já fez muitos progressos, não apenas para oferecer opções de uso, mas também para tornar a impressora 3D mais confiável e fácil de usar. A forma como interagimos com nossa impressora 3D é determinada pelo seu conjunto de ferramentas: a eletrônica, o firmware, o software de controle e o software de fatiamento que transformam um modelo 3D em um objeto 3D. Se você comprou sua impressora 3D como um kit completo ou pré-montada, provavelmente já possui um conjunto de ferramentas fornecido pelo fabricante. Por outro lado, você pode estar montando sua impressora 3D com peças de diferentes fornecedores e escolhendo os componentes que melhor atendem às suas necessidades. De qualquer forma, este capítulo tem como objetivo ajudá-lo a entender como esses diferentes componentes funcionam em conjunto. Este capítulo também apresenta o conceito de fluxo de trabalho da impressora 3D como uma forma de usar o conjunto de ferramentas da impressora para criar impressões 3D. Você poderá decidir atualizar partes do seu conjunto de ferramentas posteriormente, então este capítulo lhe dará um ponto de partida. Por exemplo, podemos querer atualizar nossa MakerBot Cupcake de três anos com novos componentes eletrônicos executando um novo firmware com recursos avançados originalmente projetados para uma RepRap. Também podemos querer atualizar nosso programa de fatiamento para facilitar o reparo de modelos para impressão. Tudo isso nos proporcionaria uma melhoria significativa na qualidade e no desempenho de impressão de uma impressora mais antiga, dando-lhe uma nova vida.
Redlich, TOBIAS, JENS P. Wulfsberg e FL Bruhns. "Fábrica Virtual para Produção Aberta Personalizada." 15ª Conferência Internacional de Gestão de Desenvolvimento de Produto de Tagungsband, Hamburgo. 2008.
Resumo:
Este artigo aborda a integração holística do cliente na criação de valor, com foco no desenvolvimento de equipamentos de manufatura. Para tanto, será apresentado o paradigma da Produção Aberta e a viabilidade prática dessa abertura será demonstrada por meio de exemplos concretos.
Cano, Juan Luis Chulilla. "A explosão cambriana da impressão 3D popular." Revista Internacional 1.
Resumo:
O surgimento inesperado da impressão 3D surpreendeu muitos analistas de tecnologia. Neste artigo, buscamos fornecer um contexto social para os ciclos de feedback que geraram essa rápida evolução das tecnologias e habilidades envolvidas na impressão 3D, bem como para as comunidades online relacionadas à impressão 3D e o impacto dessa evolução na mídia e no imaginário popular... e em nosso futuro próximo.
Marcoux, Julie, e Kenneth-Roy Bonin. "Impressão tridimensional: uma introdução para profissionais da informação." ICDS 2012, Sexta Conferência Internacional sobre Sociedade Digital. 2012.
Resumo:
Apontada por alguns como a próxima grande tecnologia emergente a alcançar uma penetração de mercado avassaladora, a impressão tridimensional (3D) pode ter implicações significativas na área da informação, apesar da sua cobertura limitada na literatura científica. Esta revisão de material complementar de outras fontes fornece definições introdutórias, descrições técnicas e indicações de desenvolvimentos futuros relevantes para profissionais da informação.
Sobre a viabilidade do modelo de desenvolvimento de código aberto para o projeto de objetos físicos.
de Bruijn, Erik, et al. "Sobre a viabilidade do modelo de desenvolvimento de código aberto para o projeto de objetos físicos: Lições aprendidas com o projeto RepRap." (2010).
Resumo:
Embora o desenvolvimento de software de código aberto tenha sido amplamente estudado, relativamente pouco se sabe sobre a viabilidade do mesmo modelo de desenvolvimento para o projeto de objetos físicos. Esta tese aborda essa lacuna explorando até que ponto esse modelo é viável para o desenvolvimento de objetos físicos. Começa com uma revisão da literatura relevante sobre código aberto e comunidades de inovação do usuário, seguida por um estudo de caso e uma pesquisa com a comunidade RepRap. Essa comunidade desenvolve um sistema de fabricação digital capaz de imprimir em 3D grande parte de suas próprias peças. Isso permite que uma comunidade descentralizada produza peças físicas de forma independente, com base em projetos digitais compartilhados pela internet. Além do aprimoramento do dispositivo, uma infraestrutura dedicada foi desenvolvida por usuários inovadores. A pesquisa revela uma adoção e um desenvolvimento substanciais da tecnologia de impressão 3D, comparáveis aos dos maiores fornecedores do setor. Os membros da comunidade RepRap dedicam entre 145 e 182 equivalentes em tempo integral e investiram entre 382.000 e 478.000 dólares somente em inovação. No intervalo de duplicação de seis meses do projeto RepRap, é totalmente possível que sua adoção e seus níveis disruptivos de inovação superem os da indústria estabelecida. Dentro da comunidade, há uma incidência maior de modificações de hardware do que de software e, surpreendentemente, espera-se que as modificações de hardware sejam relativamente mais fáceis de serem replicadas por outros. O nível de colaboração também é maior para hardware do que para software. Através do Thingiverse, uma plataforma de compartilhamento online originada do projeto RepRap, foram criados 1.486 projetos de objetos físicos nos últimos seis meses. Além disso, mais de 10.000 objetos foram fabricados independentemente pelas máquinas de seus membros. Embora já substancial, esse nível de atividade exibe características semelhantes de crescimento exponencial. Muitos membros da comunidade RepRap possuem uma capacidade de fabricação que a pessoa comum não tem acesso. Embora isso limite a generalização das conclusões do estudo de caso no presente, há muitos motivos para esperar uma alta probabilidade de acesso pessoal à fabricação digital em um futuro próximo. O rápido desenvolvimento e a adoção de tecnologias de fabricação cada vez mais acessíveis, porém mais poderosas e valiosas, e a lógica antirrival do design aberto permitem que o desenvolvimento colaborativo centrado no usuário tenha implicações significativas para o fornecimento de bens na sociedade. Por fim, apresento uma discussão sobre as implicações e sugestões para pesquisas futuras.
| Autores | Ben Wittbrodt , John Laureto |
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| Licença | CC-BY-SA-3.0 |
| Citar como | Ben Wittbrodt , John Laureto (2013–2026). "Revisão da literatura sobre componentes fotovoltaicos imprimíveis em 3D" . Appropedia . Consultado em 2 de maio de 2026 . |