Publicação: Avaliação operacional de sistemas de escaneamento 3D de baixo custo para inspeção de componentes fabricados por Manufatura Aditiva
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CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
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Guarato, Alexandre Zuquete
Resumo
A Manufatura Aditiva (MA) tem ganhado espaço na Indústria devido às suas diversas
vantagens, em destaque a produção de peças sobressalentes. Entretanto, o controle de qualidade
ainda é um desafio que dificulta a difusão da MA. A inspeção visual deve ser efetuada por
profissionais certificados, incorre em despesas de diversas naturezas, possui precisão reduzida
e não permite o registro digital para avaliações futuras. Sendo assim, este estudo propõe avaliar
diferentes sistemas de escaneamento 3D de baixo custo para a inspeção de componentes
fabricados por MADA (Manufatura Aditiva por Deposição em Arco), sendo estes: LiDAR
utilizando celular; e fotogrametria utilizando celular e câmera fotográfica. Foi gerado um
modelo 3D, de uma peça fabricada por MADA, com cada um dos sistemas, assim como com
um escâner a laser comercial, que serviu de referência para o estudo. As nuvens de pontos
geradas pelo celular, utilizando LiDAR, pela câmera fotográfica, utilizando o processo de
fotogrametria, e pelo celular, utilizando fotogrametria, apresentaram uma distância média do
modelo de referência de 0,212 mm, 0,104 mm e 0,125 mm, respectivamente. Por mais que o
maior desvio apresentado tenha sido obtido com o LiDAR, este sistema foi o mais rápido e se
destacou dos modelos de fotogrametria por apresentar escala embutida. Por conseguinte, foi
concluído que os sistemas de inspeção remota propostos são aptos para realizarem inspeção das
dimensões de componentes metálicos processados por MADA,sendo assim viáveis e fáceis de
implementar e replicar.
Abstract
Additive Manufacturing (AM) has gained space in the industry due to its advantages,
especially for the manufacture of spare parts. However, quality control still presents a challenge
hindering greater diffusion of AM. Visual inspection has to be done by accredited professionals,
incurring several expenses; also, it presents limited precision and does not provide a digital
record for future evaluations. Thus, this study evaluated different low-cost 3D scanning systems
for the inspection of components manufactured by WAAM (Wire Arc Additive
Manufacturing)): LIDAR, using a mobile phone, and photogrammetry, using both the mobile
phone and a digital camera. A 3D model of a component manufactured by WAAM was
generated with each one of the systems, as well as by a commercial laser scanner, which was
used as a reference model for the study. The cloud points generated by the mobile phone, used
LiDAR, by the digital camera, applying the photogrammetry process, and the mobile phone,
using photogrammetry, presented an average deviation from the reference model of 0.212 mm,
0.104 mm, and 0.125 mm, respectively. Even though the greatest deviation was presented by
the LiDAR, this system was the fastest and had the advantage over the photogrammetry models
for presenting its own scale. Therefore, it can be concluded that the remote inspection systems
analyzed here are suitable for the inspection of the dimensions of components produced with
MADA and can be easily implemented and replicated.
Palavras-chave
Escaneamento 3D, Fotogrametria, LiDAR
Citação
COELHO, Daniel de Moraes. Avaliação operacional de sistemas de escaneamento 3D de baixo custo para inspeção de componentes fabricados por Manufatura Aditiva. 2023. 43 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2024.
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