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| == Resumo == | | == Resumo == |
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| Este projeto, no momento, objetiva a construção de 6 máquinas dentro de um conjunto de ~ 50 propostas pelo projeto Ecologia de Fonte Aberta: uma prensa de tijolos de terra; um trator; um pulverizador de solo, um power cube (gerador), uma impressora 3D e uma mesa CNC multifunções. | | Este projeto, no momento, objetiva a construção de 6 máquinas dentro de um conjunto de ~ 50 propostas pelo projeto Ecologia de Fonte Abtaerta: uma prensa de tijolos de terra; um trator; um pulverizador de solo, um power cube (gerador), uma impressora 3D e uma mesa CNC multifunções. |
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| | Introduzimos entretanto no projeto uma máquina adicional que nos permite diminuir os custos de produção e aumentar nossa auto-suficiência, ao mesmo tempo que ajuda a diminuir os impactos ambientais do uso da impressora 3D: um extrusor de filamento para a impressora. |
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| As 50 máquinas propostas são aquelas que se pensa serem essenciais para a construção, do zero, de uma nova civilização. Com efeito, o objetivo é “reiniciar” a civilização, a nível local, usando todo o potencial humano que, nas condições atuais, se encontra sub-utilizado. | | As 50 máquinas propostas são aquelas que se pensa serem essenciais para a construção, do zero, de uma nova civilização. Com efeito, o objetivo é “reiniciar” a civilização, a nível local, usando todo o potencial humano que, nas condições atuais, se encontra sub-utilizado. |
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| O conjunto de 6 máquinas que queremos construir neste projeto fazem parte do chamado Civilization Starter Kit ( [https://wiki.opensourceecology.org/wiki/Civilization_Starter_Kit_DVD_v0.01 CVS]), que inclui 4 máquinas e foi lançado na sua versão 0.01 no final de 2011. | | O conjunto de 6 máquinas que queremos construir neste projeto fazem parte do chamado Civilization Starter Kit ( [https://wiki.opensourceecology.org/wiki/Civilization_Starter_Kit_DVD_v0.01 CVS]), que inclui 4 máquinas e foi lançado na sua versão 0.01 no final de 2011. |
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| O CVS é formado por uma prensa de tijolos de terra, uma colhedora de solo, um trator e um power cube. Adicionamos a este conjunto mais duas máquinas CNC, que permitem uma prototipagem rápida: a impressora 3D, e uma máquina CNC que poderá ter três tipos de cabeça de corte: fresadora, cortadora e LASER. | | O CVS é formado por uma prensa de tijolos de terra, uma colhedora de solo, um trator e um power cube. Adicionamos a este conjunto mais duas máquinas CNC, que permitem uma prototipagem rápida: a impressora 3D, e uma máquina CNC que poderá ter três tipos de cabeça de corte: fresadora, cortadora e LASER. |
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| [[Prensa de tijolos de terra]] | | [[Prensa de tijolos de terra]] |
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| O power cube é um gerador modular que fornece energia a todas as máquinas do GVCS. Assim sendo, é uma máquina com alta prioridade para ser construída. Escolhemos a versão VII, que é a mais bem documentada. Esta versão é alimentada por um motor a gasolina/etanol de 28 cv, contectada a uma bomba hidráulica, providenciando assim potência hidráulica de alta pressão, com mangueiras de ligação rápida, permitindo intercambiar as ligações entre uma máquina e outra rapidamente. A Figura abaixo mostra um infográfico de um power cube versão VII.
| | [[Subsolador]] |
| O power cube está pensado como uma fonte de energia compacta, portátil, flexível e fácil de manter e reparar, sendo fácil acessar a qualquer componente a fim de o substituir. É possível também ligar vários power cubes de forma a aumentar a sua potência hidráulica, para máquinas mais pesadas. O custo dos componentes de um power cube é hoje de ~ 850 dólares, a que corresponde ~ 2700 reais.
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| A prensa de tijolos de terra é uma prensa do tipo vertical onde o solo é colocado no topo do seu funil onde chegará na gaveta de carregamento do solo. Esta gaveta, em um primeiro momento, é aberta levando o solo até à câmara de compressão. A gaveta fecha e o cilindro principal da máquina comprime o solo. Num segundo momento, a gaveta de carregamento vai abrir novamente, ejetando o tijolo feito para fora da máquina2. Podemos observar uma ilustração da prensa de tijolos (em Inglês - protótipo 4) na Figura 2.
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| Os tijolos de terra comprimida oferecem várias vantagens como material de construção. Como são feitos de terra local, embaratecem imenso a construção, eliminando também os custos de transporte de tijolos convencionais. Estes tijolos são muito resistentes e isolam tanto o calor como o som, fazendo com que os edifícios construídos com eles tenham alta eficiência energética.
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| Esta máquina foi batizada como Libertador devido ao fato de ela poder libertar as pessoas do elemento que mais pesa no custo de vida, ou seja, a habitação. Neste contexto, é interessante apresentar o caso de um grupo de jovens de 13 anos que aprenderam a construir o Libertador para construírem a sua escola4.
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| O desenho da prensa está quase chegando à sua primeira versão final. Usando esta prensa, duas pessoas podem construir uma parede redonda com 1.80 m de altura e 6.1 m de diâmetro em 8 horas, com uma espessura de 30 cm. Os blocos feitos por esta máquina pesam em média 11.3 kg, e o seu tamanho típico é de 10x15x30 cm. A altura pode variar entre 2,5 e 10 cm. O custo dos materiais de construção pode variar entre 3000 e 6500 USD, dependendo da versão e do processo de fabrico. Estes valores correspondem a cerca de 9.600 a 20.800 reais respectivamente.
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| O subsolador, usado como máquina agrícola, tem como função mobilizar o subsolo com o objetivo de quebrar áreas compactadas do solo e assim arejá-lo, tornando-o mais bem preparado para ser semeado. A Figura abaixo mostra o design do protótipo I do subsolador.
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| Esta máquina consiste em uma série de lâminas rotatórias que penetram no solo, empurrando o solo solto para a pá de forma a ser recolhida e posteriormente depositada na máquina de tijolos.
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| O subsolador deste projeto serve prioritariamente para recolher solo mecanicamente com o objetivo de alimentar a prensa de tijolos de terra. O subsolador também poderá também funcionar como misturador de terra, permitindo adicionar um percentual de cimento ou cal à mistura antes desta ser introduzida na máquina de tijolos. O custo estimado para esta máquina é de cerca de 1000 dólares, que corresponde, no câmbio atual, a cerca de 3200 reais.
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| O trator do projeto, também chamado de Lifetrac (ver Figura abaixo), é um trator de fonte aberta, multi-tarefa e de baixo custo, sendo a espinha dorsal para muitas das tecnologias do GVCS. O trator está já na versão VI, estando todas as versões inseridas num set de construção pensado para incluir outros meios de transporte como o bulldozer, o carro e a caminhonete de fonte aberta.
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| A versão III do Lifetrac é aquele que está mais bem documentado, sendo a versão que será escolhida para este projeto. Como em outros designs, o trator é pensado para ser durável por décadas, ser escalável, modular, e com manutenção simples. O custo dos componentes é de aproximadamente 6.300 USD, o que dará cerca de 21.150 Reais.
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| A impressora 3D é uma máquina que permite construir objetos físicos camada a camada, a partir de diferentes materiais (primariamente plásticos, mas também metais, borrachas, barro, plasticina e materiais compósitos) usando diferentes técnicas de deposição. Podemos ver o modelo OSE da impressora 3D na Figura abaixo.
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| A impressora usa motores de passo elétricos de forma a movimentar uma cabeça de impressão nos eixos X, Y e Z. Um motor adicional alimenta a cabeça de impressão com o material a ser depositado (normalmente um tipo de plástico). O software que controla a impressora transforma os modelos 3D criados, por exemplo, em um programa CAD, em instruções camada a camada para a impressora. Este é um instrumento com um alto impacto potencial na forma como pensamos e concebemos a fabricação de bens físicos, pois possibilita a construção de qualquer objeto físico a partir de materiais comuns.
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| O nosso objetivo é construir uma impressora de baixo custo (< $1000 USD) baseada nos modelos criados pela RepRap [11,12] (self replicating rapid prototyper). O nosso modelo de referência é o RepRap Prusa Mendel. Esta impressora pode usar diferentes tipos de materiais poliméricos e tem como característica principal poder replicar uma grande parte das peças de si própria, permitindo construir facilmente mais impressoras a partir do primeiro protótipo.
| | [[Trator]] |
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| As máquinas CNC que queremos aqui estudar incluem a máquina de corte frio (fresadora), de corte a plasma e a laser. Pretendemos estudar estas máquinas de forma a conseguirmos convergir para um desenho de mesa que possa incluir todas as capacidades destas máquinas em um único instrumento, permitindo, a troca da cabeça de corte e de impressão, a exemplo do que já é feito em fonte aberta [16] e comercialmente [17]. A Figura 6 mostra as características básicas de uma máquina deste tipo: a cabeça de corte intercambiável, permitindo o corte de diferentes materiais (madeiras, plásticos, metal), o controlador de fonte aberta e uma estrutura mecânica robusta. A implantação do controle numérico computadorizado permite aumentar a eficiência produtiva de forma muito significativa, possibilitando a prototipagem rápida de qualquer máquina na lista do GVCS. Por essa razão, o desenvolvimento ou aquisição deste tipo de máquinas é prioritário. Estimamos um custo de 10.000 reais para a construção desta máquina.
| | [[Máquinas CNC]] |
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| | [[Extrusora Recyclebot v.2018]] |
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| [[Categoria:LabMaker]] | | [[Categoria:LabMaker]] |
Resumo
Este projeto, no momento, objetiva a construção de 6 máquinas dentro de um conjunto de ~ 50 propostas pelo projeto Ecologia de Fonte Abtaerta: uma prensa de tijolos de terra; um trator; um pulverizador de solo, um power cube (gerador), uma impressora 3D e uma mesa CNC multifunções.
Introduzimos entretanto no projeto uma máquina adicional que nos permite diminuir os custos de produção e aumentar nossa auto-suficiência, ao mesmo tempo que ajuda a diminuir os impactos ambientais do uso da impressora 3D: um extrusor de filamento para a impressora.
As 50 máquinas propostas são aquelas que se pensa serem essenciais para a construção, do zero, de uma nova civilização. Com efeito, o objetivo é “reiniciar” a civilização, a nível local, usando todo o potencial humano que, nas condições atuais, se encontra sub-utilizado.
Este reinício se baseia em princípios sólidos. O mais importante deles é a sustentabilidade, entendida aqui na sua verdadeira acepção, sendo baseada em uma responsabilidade planetária, isto é, em respeito para com o planeta e com todos os seres vivos nele existentes. A Ecologia é assim um princípio fundamental, pois todo o projeto começa com um estudo e uma reflexão aprofundada das causas, dos efeitos e das relações que um ser vivo/produto/tecnologia tem ou terá com o seu meio envolvente.
Objetivamos com este projeto demostrar a possibilidade de construir tecnologias de ponta a baixo custo, diminuindo a barreira de acesso a este tipo de tecnologias por potenciais criadores e empreendedores.
Estas 6 tecnologias foram escolhidas por terem um potencial de transformação econômica e social alto. Pretendemos abrir ao público, neste wiki, tanto o conhecimento adquirido com este projeto, como o acesso direto às máquinas que forem construídas, no Campus IFPR - Foz do Iguaçu, de forma a estimular o potencial criativo e de livre-empreendedorismo das comunidades da nossa região.
Inspiração
Ted Talk do Marcin, fundador do projeto OSE
Impressora 3D D3D Promotional Video
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Primeiro boot camp OSE
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Links úteis
Projeto OSE
Wiki do projeto OSE
Desenvolvimento
O conjunto de 6 máquinas que queremos construir neste projeto fazem parte do chamado Civilization Starter Kit ( CVS), que inclui 4 máquinas e foi lançado na sua versão 0.01 no final de 2011.
O CVS é formado por uma prensa de tijolos de terra, uma colhedora de solo, um trator e um power cube. Adicionamos a este conjunto mais duas máquinas CNC, que permitem uma prototipagem rápida: a impressora 3D, e uma máquina CNC que poderá ter três tipos de cabeça de corte: fresadora, cortadora e LASER.
O custo total das seis máquinas é estimado em cerca de 16.200 USD (preços de 2012 - 15.800) em materiais, ou seja, ~ 50.000 reais. Fazendo uma comparação direta com preços típicos disponíveis no mercado, estimamos uma poupança total na ordem de 6.3x, considerando um valor de 102.100 dólares, estimado a partir da página web do OSE (Estimativa). Vamos agora detalhar cada uma delas.
Power Cube
Prensa de tijolos de terra
Subsolador
Trator
Máquinas CNC
Extrusora Recyclebot v.2018
