Mestrado em Engenharia MecânicaSingle Point Incremental Forming is a recent technology that is
currently under development. Its applicability is diverse because it
allows the attainment of functional parts in sheet metal without great
costs. Due to this characteristic, areas such as biomechanics, rapid
prototyping and products of customizable features make this process
a target of interest.
Unfortunately, the means of obtaining parts using single point
incremental forming are limited. Usually, CNC machining centers are
utilized but due to their cutting-type characteristics, the implementation
of the Single Point Incremental Forming is limited and inefficient. Also,
the market supply of dedicated machinery requires high investments,
thus becoming an unattractive solution.
A major obstacle to the application of this technique focuses on the
superior time of forming especially when compared to conventional
forming techniques. Another disadvantage of this process is the low
dimensional accuracy, however, with the development of numerical
studies and correction algorithms this problem tends to be minimized.
This work aims to complete the project of a single point incremental
forming machine that began in previous years. This project has the
objective of overcoming the limitations of the current incremental
forming machines, but not ignoring the economic factor. Also, this
project aims to enlarge the horizons for future research and
development of the process, not only improving the machine but also
developing and understanding the forming mechanism and the
consequent effects of improved material formability.A estampagem incremental é um processo recente que está em
desenvolvimento. A sua aplicabilidade é variada pois permite a
obtenção de peças funcionais em chapa metálica sem grandes custos
associados. Devido a esta característica, áreas como a biomecânica,
prototipagem rápida e produtos de características personalizáveis
fazem deste processo um alvo de interesse.
Infelizmente, os meios de obtenção de peças usando estampagem
incremental por ponto único são limitados. Normalmente faz-se uso
de centros de maquinagem CNC adaptados, que devido às suas
características próprias de corte por arranque de apara, tornam a
aplicação da estampagem incremental limitada e ineficiente. Além
disso, a oferta de mercado em maquinaria com características
dedicadas ao uso de estampagem incremental requerem elevados
investimentos, tornando-se assim uma solução pouco atractiva.
Um dos principais obstáculos à aplicação desta técnica centra-se no
tempo de conformação elevado, principalmente quando comparado
com técnicas de estampagem convencionais. Outra desvantagem
deste processo é a baixa precisão dimensional, que todavia com o
avanço dos estudos numéricos e com o desenvolvimento de
algoritmos de correcção tende a ser minimizado.
Neste trabalho pretende-se concluir o projecto de uma máquina para
realização de estampagem incremental por ponto único que teve
início em anos anteriores. Este projecto tem por objectivo a obtenção
de uma máquina que ultrapasse as limitações das máquinas actuais,
mas não desconsiderando o factor económico. Além disso este
projecto visa ampliar os horizontes para futuras pesquisas e
desenvolvimento do processo, tanto na melhoria da máquina, mas
também no desenvolvimento e na compreensão do mecanismo de
deformação existente e aumento associado da formabilidade material