Validação de prismas topográficos elaborados por fabricação aditiva empregando-se a técnica de FDM (Fused Deposition Modeling) e fitas refletivas

Abstract

Resumo: Este trabalho investiga a validação de prismas refletores topográficos produzidos por manufatura aditiva utilizando a técnica de FDM (Fused Deposition Modeling) e revestimentos com fitas refletivas. O objetivo principal é desenvolver prismas de baixo custo que sejam compatíveis com estações totais robotizadas, otimizando sua aplicação em levantamentos topográficos e ampliando o acesso a tecnologias avançadas no campo das Ciências Geodésicas. A pesquisa explora o uso de impressão 3D para criar equipamentos auxiliares personalizados, atendendo a diferentes condições de campo e promovendo a inovação no design desses dispositivos. Prismas refletores tridimensionais foram projetados e fabricados com materiais acessíveis, como materiais plásticos, sendo testados quanto à refletividade e desempenho em comparação com prismas convencionais. Além disso, foram conduzidos experimentos em laboratório e em campo para avaliar a precisão das medições e a capacidade dos novos prismas em condições reais de uso. Os resultados indicam que os prismas produzidos com a técnica FDM, associados a fitas refletivas, apresentam desempenho satisfatório em medições de curta e média distância (até 300 metros), proporcionando bom retorno de sinal e baixo desviopadrão. Todos os prismas testados apresentam um ótimo desempenho na determinação de distâncias relativas, com as maiores diferenças não superando 1,0 mm em relação a medida padrão da distância calculada. Além de contribuir para a redução de custos na fabricação e na prototipagem de equipamentos, os alvos desenvolvidos oferecem maior flexibilidade para adaptações específicas e apresentam potencial para inovação tecnológica e geração de patentes. Por fim, a dissertação ressalta a relevância de incorporar soluções sustentáveis e acessíveis às práticas geodésicas, fortalecendo a autonomia tecnológica e promovendo o avanço científico na área

Abstract: This study investigates the validation of topographic retroreflective prisms produced by additive manufacturing using the FDM (Fused Deposition Modeling) technique and coatings with reflective tapes. The main objective is to develop low-cost prisms that are compatible with robotic total stations, optimizing their application in topographic surveys and expanding access to advanced technologies in the field of Geodetic Sciences. The research explores the use of 3D printing to create customized auxiliary equipment, catering to different field conditions and promoting innovation in the design of these devices. Three-dimensional retroreflective prisms were designed and manufactured with accessible materials, such as plastic materials, and tested for reflectivity and performance compared to conventional prisms. Furthermore, laboratory and field experiments were conducted to evaluate the accuracy of measurements and the capability of the new prisms in real-world conditions. The results indicate that the prisms produced with the FDM technique, combined with reflective tapes, exhibit satisfactory performance in short and medium-distance measurements (up to 300 meters), providing good signal return and low standard deviation. All tested prisms demonstrate excellent performance in determining relative distances, with the largest differences not exceeding 1.0 mm compared to the standard calculated distance measurement. In addition to contributing to cost reduction in equipment manufacturing and prototyping, the developed targets offer greater flexibility for specific adaptations and show potential for technological innovation and patent generation. Finally, the dissertation highlights the relevance of incorporating sustainable and accessible solutions into geodetic practices, strengthening technological autonomy and promoting scientific advancement in the area