Elaboração de protocolo de ensaios mecânicos para avaliação da performance do material PLA através da manufatura aditiva por meio do processo FDM

• Ano de defesa: 2016
• Autor(a) principal: Branco, Rodolfo Ramos Castelo
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual da Paraíba; Pró-Reitoria de Pós-Graduação e Pesquisa - PRPGP; Brasil; UEPB; Programa de Pós-Graduação Profissional em Ciência e Tecnologia em Saúde - PPGCTS
• Palavras-chave em Português: Manufatura Aditiva; Modelagem por Fusão e Deposição – FDM; Poli ácido lático; Ensaios mecânicos; Mechanical tests; Poly lactic acid; Fusion and Deposition Modeling – FDM; Additive Manufacturing; CIENCIAS DA SAUDE::MEDICINA
• Link de acesso: http://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/handle/tede/3071

A inovação tecnológica tem sido uma constante em diversas áreas no mundo contemporâneo, destacando-se nas áreas de engenharia e saúde. Neste cenário, encontra-se a Manufatura Aditiva (MA), que consiste em um processo de fabricação utilizando a adição de material em camadas planas sucessivas, no qual é possível gerar peças físicas em 3D, obtidas diretamente de arquivos de modelagem CAD (Computer Aided Design). A MA divide-se em vários processos, neste estudo será destacado por Modelagem de fusão e deposição (FDM) da classe dos sólidos, o qual utiliza bobinas de polímeros sólidos, especialmente o Poli ácido láctico (PLA). Esta tecnologia de processo de fabricação vem ganhando cada vez mais destaque no cenário tecnológico, com isso é possível afirmar que a Manufatura aditiva se encontra em uma escala de crescimento, sendo considerada por muitos estudiosos como a nova revolução industrial, o que obviamente abre espaço para novas pesquisas na área, havendo assim a necessidade da consolidação dos processos, máquinas e materiais. Neste contexto de reconhecimento da participação que o processo de Manufatura Aditiva vem alcançando, este estudo visou elaborar protocolos de ensaios mecânicos para avaliação de performance do material PLA através da MA a partir do processo FDM. A metodologia aplicada baseou-se em estudar os parâmetros de construção das peças em FDM (estrutura, raster, taxa de deposição, temperatura, loops, orientação do ângulo raster, orientação da posição das peças, dentre outros), em realizar os ensaios mecânicos do tipo tração e analisar os resultados obtidos através dos gráficos de tensão-deformação (tensões máxima, ruptura e modulo de elasticidade). O resultado obtido evidenciou pouca diferença entre as taxas de deposição (20%, 50% e 100%) no tocante ao tempo de construção. Em relação as propriedades mecânicas, as peças de características 100% de preenchimento em sua estrutura interna apresentaram melhores tensões. Observou-se também, a influência da posição de construção dos corpos de prova na bandeja de impressão, alterando suas características mecânicas.