Gestão da qualidade aplicada ao desenvolvimento de um apoio de punho ergonômico: análise da deformação do material por meio de ferramentas da qualidade

Abstract

Este estudo aborda a aplicação da gestão da qualidade no desenvolvimento do apoio de punho ergonômico, produzido por impressão 3D. O protótipo inicial, fabricado em PLA, apresentou deformação térmica quando submetido a temperaturas próximas de 40 °C, evidenciando limitações do material em condições reais de uso. A pesquisa caracteriza-se como um estudo de caso de natureza aplicada, com abordagem qualitativa e suporte quantitativo, com o objetivo de analisar a falha identificada e propor melhorias no produto e no processo de desenvolvimento. Para isso, foram utilizadas ferramentas de qualidade de forma integrada, incluindo o Diagrama de Ishikawa (para identificar causas de problemas), o Gráfico de Pareto (para priorizar fatores críticos), o FMEA (para analisar modos e efeitos de falha), o 5W2H (plano de ação) e o ciclo PDCA (processo de melhoria contínua em quatro etapas). Os resultados indicaram que a baixa resistência térmica do PLA foi a principal causa da falha, responsável por aproximadamente 40% do impacto total, seguida da ausência de testes térmicos e da falta de padronização no processo. Como proposta de melhoria, destaca-se a substituição do material por PETG, aliada à implementação de testes térmicos e à padronização do processo produtivo. Conclui-se que a aplicação sistemática das ferramentas da qualidade contribui significativamente para a identificação de falhas, a redução de riscos e a melhoria da confiabilidade, da durabilidade e do desempenho de produtos desenvolvidos em contexto de prototipagem.

This study addresses the application of quality management in the development of an ergonomic wrist support produced through 3D printing. The initial prototype, manufactured using PLA (polylactic acid), exhibited thermal deformation when exposed to temperatures close to 40 °C, highlighting the material's limitations under real usage conditions. The research is characterized as an applied case study, with a qualitative approach supported by quantitative data, aiming to analyze the identified failure and propose improvements in both the product and the development process. Quality tools were applied in an integrated manner, including the Ishikawa diagram for root cause identification, the Pareto chart for prioritizing critical factors, FMEA for risk analysis, the 5W2H method for action planning, and the PDCA cycle to support continuous improvement. The results indicated that the low thermal resistance of PLA was the main cause of failure, accounting for approximately 40% of the total impact, followed by the absence of thermal testing and lack of process standardization. As improvement proposals, the replacement of PLA with PETG is highlighted, along with the implementation of thermal testing and process standardization. It is concluded that the systematic application of quality tools significantly contributes to failure identification, risk reduction, and improvement of reliability, durability, and performance in products developed within prototyping environments.