Este projeto visa introduzir a fabricação aditiva em células de produção integradas para potencializar a conjunção tecnológica, permitindo que a indústria desenvolva produtos híbridos de forma sustentável e económica, reduzindo o time-to-market e simplificando os passos, ferramentas e equipamentos necessários.
Numa primeira abordagem, será analisado um produto do setor alimentar, que pode ou não ter contato com alimentos, e que é tipicamente fabricado usando materiais não naturais (por exemplo, derivados do petróleo) e processos convencionais (por exemplo, moldação por injeção). Neste caso, sempre que se deseja obter séries especiais de produtos personalizados (por exemplo, o mesmo produto com cores, formas e logotipos diferentes), é necessário fabricar novos insertos para moldes ou até mesmo uma nova ferramenta de moldagem, o que pode envolver alterações nos equipamentos de produção (por exemplo, de injeção 1k para injeção 2k), tendo assim consequências diretas no time-to-market, nos custos e no consumo de energia, que atualmente não são nem ecológicas nem vantajosas para a indústria.
Para mitigar as limitações inerentes a esse tipo de abordagem, o objetivo é implementar a hibridização integrando a fabricação aditiva em uma célula de produção integrada, para a produção de partes insertáveis que serão colocadas por meios automatizados num molde, prontas para a próxima etapa de sobreinjeção. Assim, obtém-se um produto híbrido personalizado sem a necessidade de trocar ferramentas. O objetivo também é integrar materiais sustentáveis ao produto, prevendo-se o desenvolvimento de materiais à base de biopolímeros (por exemplo, ácido polilático) com reforços naturais (por exemplo, café, subprodutos de mexilhão, cortiça) para fabricação aditiva. A conjunção de processos implica cuidados adicionais no design do produto, considerando o fim de seu ciclo de vida.
Dessa forma, serão implementadas estratégias de design sustentável (eco-design) para facilitar a separação, reciclagem ou reutilização dos materiais. Esta estratégia de hibridização para personalização rápida de produtos, combinada com materiais e design sustentáveis, garantirá eficiência e sustentabilidade tanto no processo quanto no produto.
Numa segunda abordagem, será analisado um produto do setor automotivo, cujo processo envolve uma etapa de injeção seguida por uma etapa manual de aplicação de selante. Como é manual, essa etapa apresenta variação em tempo e qualidade, com alto índice de rejeição. O objetivo é automatizar o processo por meio de estratégias de hibridização utilizando sistemas de fabricação aditiva para aplicação controlada do selante.
Para isso, será projetado e fabricado um sistema de extrusão/aplicação de material de vedação que possa ser acoplado a um braço robótico dentro de uma célula de produção integrada, com produção híbrida e validação no próprio local.