Impressão 3D em cerâmica: desenho e fabrico de elementos arquitetónicos para a produção de um habitáculo

Abstract

Esta dissertação tem como tema o estudo da aplicação da fabricação aditiva, em mais específico, impressão 3D em cerâmica, em contexto de fabrico de peças e elementos arquitetónicos, tendo em conta as suas possibilidades e desvantagens. A primeira parte desta dissertação foca-se nas ferramentas e tecnologias de desenho digital e o impacto que estas tiveram no projeto, fabrico e montagem das peças. A evolução deste tipo de ferramentas e tecnologias causou uma mudança de paradigma na forma de projetar, visto que que estas não tinham só a função de representar os projetos, mas também simplificavam o processo de projetar, permitindo que houvesse maior complexidade, com maior facilidade, no projeto. Contudo a evolução destes tipos de tecnologias não afetou só o momento de projeto, mas estas novas formas de projetar levaram ao desenvolvimento de novas tecnologias de fabrico que tornassem esse processo mais eficiente e preciso. Estas tecnologias têm a capacidade de receber a informação do projeto diretamente dos modelos digitais, o que também torna o processo mais rápido e menos propenso a erros, e torna possível a produção em massa de peças personalizáveis. Por conseguinte também se procurou simplificar, automatizar e acelerar o processo de montagem destas peças. Atualmente, o fabrico digital aditivo, em especial destaque a impressão 3D, tem tido grande desenvolvimento tecnológico, o que o tem tornado num foco de investigação, para possíveis aplicações em indústrias já existentes. Por isso, ainda nesta primeira parte, também é focado no tema da impressão 3D, sendo que inicialmente é feita uma análise geral dos diferentes processos, tecnologias e materiais presentes em impressão 3D. Este tema vai afunilando até ao final do capítulo e vai sendo cada vez mais específico, até chegar à impressão 3D em cerâmica, onde serão explorados os temas do processo de concessão de projeto e impressão, para perceber as vantagens e desvantagens deste processo, assim como as suas possibilidades e limitações de projeto. Esta primeira parte serve como base para a segunda parte desta dissertação, onde são exploradas as possibilidades de criar elementos arquitetónicos, como paredes, através da impressão 3D em cerâmica. Este primeiro caso de estudo, serve para criar tipologias e sistemas construtivos personalizáveis que serão posteriormente aplicados num segundo caso de estudo para criar um habitáculo. Nesta parte, os diferentes modelos e protótipos são testados e impressos em cerâmica à escala, para atestar a sua viabilidade.

This investigation has as a basis the studie of the application of Addictive Manufacturing, 3D printting, to be more exact, in the contexto of manufacturing of arquitectural elements, taking in to accounts it’s advantages and disavantages. The first part of this investigation takes a look in to the digital drawing tools and technology and the impact they had in the design, manufacture and assembly of the elements. The evolution of this kind of tools and technology coused a paradigm change in the way that things ara designed, given that this tecnologies not only were able to make a representation of the project, but also simplified the design process, allowing for more complexity to be present in the process, without overcomplicating it. However, this didn’t only affect the processo of deseign, that being that they also boosted the development of the tecnologies of manufacture that also made more simpler and faster. This types of technology allow for the tranference of data to the machines, directly form the 3D models, making the process faster and with lower chance of errors. This also allowed for the mass production of customized parts. Consequently the assembler process was also simplified e automated to accelaret the rate of assembler of the parts. Nowadays, digital fabrication, more so 3D printting, has had great development and has became the center of attention for investigations, for the possibility of being aplied in the current industries. So the theme of 3d Printting i salso mentioned in the first part of this investigation. Initialy, it is made a generla approuch to the variety off additive manufacturing process, technologies and materials exist. The theme of this first part starts to narrow down until it arrives at 3D Printting in ceramic paste, where the tematics of advantages, disanvantages and possibility of application are explored. This first part is used as a basis for the second part of this investigation, whereit’s explored the possibility of creating architectural elements with 3D Printting in ceramics. In the first case study, there are creted diferente typologies and structural systems, which are applied in a second case study to create a small housing compartment. In this part, the different models and prototypes ara tested and 3D printted, to test their viability.