Efeitos de parâmetros de impressão 3D FDM nas propriedades mecânicas de poli (ácido lático)para órteses de membros superiores

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Abrão, Ana Carolina Campos
• Orientador(a): Ackermann, Marko, Cornelius, Baltus
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Centro Universitário FEI, São Bernardo do Campo
• Palavras-chave em Português: Manufatura aditiva; Órteses de membros superiores; Polímeros
• Link de acesso: https://repositorio.fei.edu.br/handle/FEI/5235; https://doi.org/10.31414/EM.2023.D.131668

A manufatura aditiva é uma tecnologia que vem se destacando por seus diversos benefícios, como customização, possibilidade de gerar geometrias complexas e vem se tornando cada vez mais acessível no quesito de custos. Uma das aplicações da impressão 3D é na área de reabilitação e tecnologia assistiva. Particularmente, a impressão 3D pela tecnologia FDM (Fused Deposition Modelling) está sendo crescentemente empregada na produção de órteses para pacientes em reabilitação ou como tecnologia assistiva nas atividades diárias, permitindo adaptação às caracterísitcas específicas do usuário e custos reduzidos de fabricação em relação a outras tecnologias de impressão 3D. Dentre os vários polímeros que podem ser utilizados nestas aplicações, observa-se a frequente escolha do PLA pela sua biocompatibilidade, rigidez, fluidez e resistência à tração. Neste contexto, este trabalho visa a investigação de efeitos de diferentes parâmetros de impressão 3D FDM sobre propriedades mecânicas de corpos de prova representativos da estrutura de órteses de membros superiores de PLA. Em particular, investigou-se os efeitos da porcentagem de preenchimento, do número de contornos e da temperatura do bico de impressão sobre propriedades mecânicas obtidas em ensaios de tração, flexão e impacto. Os corpos de prova foram confeccionados em parceria com uma empresa nacional especializada em órteses por manufatura aditiva, a Fix It, e os testes foram realizados nos laboratórios de ensaios mecânicos do Centro Universitário FEI. Observou-se que, a porcentagem de preenchimento se mostrou como o parâmetro mais relevante dentre os analisados para aumento das propriedades estudadas nos ensaios de tração, flexão e impacto, pois teve influência sobre todas (com exceção da deformação na ruptura em tração). O número de contornos influencia para as propriedades mecânicas de carga máxima e carga na ruptura em tração, carga na ruptura e deformação na ruptura em flexão e energia absorvida em impacto. O parâmetro de temperatura de bico mostrou pouca influência de forma geral nas propriedades mecânicas, tendo relevância como parâmetro isolado (sem estar combinado com outros parâmetros) apenas para módulo elástico em tração e deformação na ruptura em flexão. Porém, a temperatura de bico combinado com o parâmetro de porcentagem de preenchimento ou número de contornos, foi mais relevante sobre as propriedades do que de forma isolada. Este trabalho deverá fornecer subsídios aos fabricantes de órteses de PLA por impressão 3D FDM quanto à escolha apropriada de parâmetros de impressão que garantam as propriedades mecânicas desejadas