Graduações em Engenharias e Ciência da Computação
URI permanente para esta coleçãohttps://repositorio.insper.edu.br/handle/11224/3249
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Resultados da Pesquisa
- Design e Fabricação de Órtese Ankle-Foot (AFO)(2023) Ribeiro, ugusto Rocha; Parnes, Daniel; Kramer, Florencia Averame; Barros, Rodrigo Carvalho Monteiro deEste projeto teve como objetivo o aprimoramento da fabricação da Órtese Tornozelo-Pé (AFO) produzida pela Associação de Assistência à Criança Deficiente (AACD). O projeto buscou produzir a órtese por manufatura aditiva (MA) utilizando a metodologia Fused Filament Fabrication (FFF), dando alternativas ao trabalho manual, automatizando o processo e otimizando massa, custo e propriedades mecânicas do produto. A massa final da peça devia ser igual ou menor, o custo não deveria aumentar em mais de 30%, mas era desejado que diminuísse, e a resistência mecânica devia ser igual ou superior à da órtese atual, permitindo leve flexão da região dos metatarsos, com o intuito de manter a marcha normal e um retorno de energia em cada passada. O tamanho de AFO escolhido está relacionado com o tipo de paciente a ser atendido, buscando que a órtese fabricada resista a carga de um paciente adulto, tratando de uma AFO de tamanho grande. Para a escolha do material, foram realizados ensaios de tração e compressão, dos quais se obteve o Módulo de Young e o Limite de Escoamento. Se escolheu o ABS entre os materiais ensaiados devido a sua alta resistência, rigidez e custo baixo. Para ter um modelo de AFO cujo teste fosse de fácil acesso, a perna de um dos integrantes do grupo foi escaneada e foram projetados modelos de AFO’s sobre ela. O design dessas órteses foi reforçado nas regiões críticas indicadas por simulações de elementos finitos (MEF), no software NX Siemens. A simulação foi validada realizando ensaios de flexão na órtese com regiões e níveis de aplicação de força equivalentes à simulação. Com a simulação validada, os modelos de AFO foram iterados para otimizar a sua resistência e conforto. O modelo final de AFO foi validado na marcha simples, já que a deformação obtida no ensaio de validação representou uma envergadura menor que os 5º de dorsiflexão natural do tornozelo. Se obteve, então, uma AFO com 58,62% da massa atual, aumento do custo para 111,51% do valor atual e aumento nas propriedades mecânicas de 308,06% no Módulo de Young atual e 142,96% no Limite de Escoamento atual.