Fabrico Aditivo de Componentes para a Indústria Ótica através de Modelação Facial

Abstract

A correção de problemas de visão é atualmente uma realidade para muita gente. Para mitigar o desperdício e adotar uma política de economia circular é preponderante arranjar soluções que permitam dar uma segunda vida a material previamente utilizado. Desta forma é de extrema importância arranjar alternativas a materiais já usados na indústria ótica que não são passíveis de ser reciclados, como é o caso dos plásticos termoendurecíveis. Outra dificuldade que se prende na procura de armação de óculos é adequação desta à face do utilizador final.O objetivo deste trabalho passa então pela produção de armações de óculos com material termoplástico reciclável e reciclado que se adequam perfeitamente à face do utilizador. Foi estudado o comportamento ao impacto, à flexão e resistência a suor artificial de dois materiais distintos: o rPET (poli(etileno tereftalato)) reciclado e o PET-G (poli(etileno glicol tereftalato)).O rPET possui melhor resistência ao impacto que o PET-G. No que diz respeito aos ensaios de flexão, os resultados foram bastante semelhantes.Os resultados permitem concluir que o rPET na globalidade apresenta melhor comportamento aos ensaios efetuados o que resulta no material perfeito para a armação de óculos. Com recurso a digitalização 3D (tridimensional) foi obtido o ficheiro digital da face do manequim para posteriormente elaborar o design, por engenharia inversa, da armação de óculos.Posteriormente, foi estudado o mecanismo de abertura/fecho para a armação de óculos, o seu design foi elaborado com recurso ao programa Autodesk® Inventor. Finalmente a armação de óculos foi obtida por FFF (Fabricação por filamento fundido).

The correction of vision problems is currently a reality for many people. To mitigate waste and adopt a circular economy policy, it is essential to find solutions that allow previously used material to be given a second life. Therefore, it is extremely important to find alternatives to materials already used in the optical industry that cannot be recycled, as is the case with thermosets plastics. Another difficulty related to the search for eyeglasses frames is their suitability to the end user's face.The objective of this work then involves the production of eyeglasses frames with recyclable and recycled thermoplastic material that adapt perfectly to the user's face. The impact behavior, flexural resistance, and resistance to artificial sweating of two different materials were studied: rPET (recycled poly(ethylene terephthalate)) and PET-G. (poly(ethylene terephthalate glycol)).The rPET has better impact strength than PET-G. With regards to flexural tests, the results were quite similar.The results allow us to conclude that rPET presents better performance in the tests carried out, which results in the perfect material for eyeglasses frame.Using 3D (three-dimensional) scanning, a digital file of the mannequin's face was obtained to later develop the design, by reverse engineering, of the eyeglasses frame.Subsequently, the opening/closing mechanism for the eyeglasses frame was studied, its design was elaborated using the Autodesk® Inventor software.Finally, the eyeglasses frame was obtained by FFF (Fused filament fabrication).