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Percorrer por autor "Stein, Felipe Yukio Miyasaki"

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  • Comparação de resistência mecânica entre modelos gerados por otimização topológica e tipos de preenchimento para redução da massa em peças impressas
    Publication . Stein, Felipe Yukio Miyasaki; Rocha, João; Araújo, Márcia Silva de
    Este estudo investiga a resistência mecânica de peças impressas em 3D com diferentes padrões de preenchimento e com estrutura otimizada topologicamente, visando redução de massa. A manufatura aditiva, especialmente por FDM (Modelagem por Fusão e Deposição), vem ganhando relevância em setores industriais e residenciais, permitindo a produção de peças complexas e funcionais. O trabalho compara amostras impressas em padrões convencionais (grid e triangular) e otimizações topológicas, realizadas no software SolidWorks. Foram avaliadas diversas configurações de malha e simetria, além da influência de uma parede externa na resistência mecânica das peças. Os ensaios de compressão revelaram todas as amostras superaram a carga de 2kN para as quais foram dimensionadas. Também mostrou que os preenchimentos convencionais superaram os otimizados em até 61,9%, sugerindo que a distribuição não uniforme de massa nos modelos otimizados impacta negativamente a capacidade de carga. Amostras com parede externa, especialmente no padrão grid com uma única parede, demonstraram maior resistência devido à amarração estrutural superando em 11,9% a amostra grid sem a presença de parede. Todas as amostras apresentaram um comportamento de fratura frágil, sendo a otimizada com parede mantida a única na qual se observou uma pequena deformação plástica. Por fim foi realizada uma análise de variância (ANOVA), que confirmou diferenças estatisticamente significativas entre as amostras exceto nas comparações entre as otimizadas topologicamente sem parede e uma única parede e o padrão grid e triangular com parede.
    2024Dissertação de mestrado Acesso aberto Ver mais
  • Optimization of Machining Parameters for the Fixed Pocket Cycle
    Publication . Stein, Felipe Yukio Miyasaki; Giacomitti, Nickolas; Valério, Gustavo; Paulo, Jorge; Ribeiro, J.E.; Rocha, João
    In a competitive industrial setting, optimizing machining processes is important for enhancing surface quality and productivity. This study focuses on optimizing pocket milling parameters for 5083 H111 aluminum alloy using three toolpath strategies: Zig-Zag, Parallel Spiral, and One-Way. To achieve these goals, the Taguchi method, Grey Relational Analysis (GRA), ANOVA, and visual amplification were employed to evaluate the influence of cutting speed (Vc), feed per tooth (fz), and axial depth of cut (ap) on surface roughness and production rate. For the Zig-Zag and Parallel Spiral tool paths, cutting speed was the most important factor affecting surface roughness. For the One-Way strategy, axial penetration was the most important factor. The Parallel Spiral toolpath, under the Vc of 150 m/min, the fz of 0.025 mm/tooth, and the ap of 1.0 mm (A3-B3-C1) configuration, achieved the best balance between surface finish and production rate. Visual analysis also showed significative differences in how rough the wall was along perpendicular and parallel tool paths, which made it clear that finishing passes are needed in some cases. This research shows that using both statistical methods and visual amplification together makes process optimization more organized and effective, which leads to better machining performance.
    2025Artigo científico Acesso aberto Ver mais