Análise da influência do pós-processamento e de solução higienizadora nas propriedades mecânicas, físico-químicas, térmicas e microestruturais do ácido poliláctico impresso em 3D
| Ano de defesa: | 2025 |
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| Tipo de documento: | Tese |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
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| Instituição de defesa: |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
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| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/58/58131/tde-27082025-103346/ |
Resumo: | O método de impressão 3D Fused Filament Fabrication tem como vantagens o baixo custo, capacidade de imprimir objetos com diferentes geometrias, complexidades e acurácia com quase a inexistência de material residual. Todavia, apresenta como desvantagem alta rugosidade de superfície e propriedades mecânicas deficientes pela pouca adesão entre as camadas que ocorre devido ao estresse gerado durante a impressão. Na reabilitação oral, pacientes que utilizam overdentures necessitam realizar sua remoção para higienização para evitar o acúmulo de microrganismos sob sua base. Essa higienização pode ser realizada quimicamente através de sua imersão em soluções. No entanto, essa higienização pode diminuir a durabilidade e as propriedades mecânicas dos attachments. Portanto, o objetivo desse trabalho foi avaliar a influência do pós-processamento e do hipoclorito de sódio antes e após o envelhecimento nas propriedades mecânicas, físico-químicas, microestruturais, térmicas e adesão de microrganismos no ácido polilático (PLA) impresso utilizado como material para fabricar attachments para reter overdentures. Inicialmente foi feita a modelagem tridimensional no software (Rhinoceros® 3D) dos corpos de prova. As análises mecânicas foram avaliadas através da compressão, dureza, flexão e rugosidade superficial. A composição química dos corpos de prova antes e após o pós-processamento e imersão em solução higienizadora foram analisados por espectroscopia de raios X (EDS). A caracterização dos corpos de prova foi realizada antes e após o envelhecimento pela microscopia eletrônica de varredura (MEV), calorimetria de varredura diferencial (DSC) análise termogravimétrica (TGA). A análise estrutural e cristalização foi avaliada através da análise por dispersão de Raios-X (DRX). O pós-processamento térmico apresentou os melhores valores para resistência a compressão e dureza (Shore D) antes e após o envelhecimento. Para a resistência a flexão não houve diferenças estatísticas entre o grupo controle e o térmico antes do envelhecimento. Já após o envelhecimento o grupo controle teve um aumento dos valores e apresentou diferenças estatística para os demais. A caracterização demonstrou diferenças entre os grupo, com o grupo térmico apresentando vales menos pronunciados, enquanto o grupo mecânico e químico apresentou superfícies mais homogêneas, porém com presenças de crateras e poros. Não houve interação química entre os diferentes grupos. Quanto as análises térmicas e degradação, o grupo químico apresentou os maiores valores para de degradação. O grupo térmico apresentou o maior aumento de cristalinidade. Com este trabalho, conclui-se que o pós-processamento térmico se mostrou mais efetivo dentre os pós-processamentos pela melhora de sua cristalinidade e consequente propriedades mecânicas. A Solução higienizadora não apresentou interação química com as amostras. |
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Análise da influência do pós-processamento e de solução higienizadora nas propriedades mecânicas, físico-químicas, térmicas e microestruturais do ácido poliláctico impresso em 3DAnalysis of the influence of post-processing and cleansing solution on the mechanical, physical-chemical, thermal and microstructural properties of 3D printed polylactic acidÁcido polilácticoAdditive manufacturingComponentes protéticosManufatura aditivaMechanical testsMicrobiologia.MicrobiologyMorfologiaMorphologyPolylactic acidProsthetic componentsTestes mecânicosTopografiaTopographyO método de impressão 3D Fused Filament Fabrication tem como vantagens o baixo custo, capacidade de imprimir objetos com diferentes geometrias, complexidades e acurácia com quase a inexistência de material residual. Todavia, apresenta como desvantagem alta rugosidade de superfície e propriedades mecânicas deficientes pela pouca adesão entre as camadas que ocorre devido ao estresse gerado durante a impressão. Na reabilitação oral, pacientes que utilizam overdentures necessitam realizar sua remoção para higienização para evitar o acúmulo de microrganismos sob sua base. Essa higienização pode ser realizada quimicamente através de sua imersão em soluções. No entanto, essa higienização pode diminuir a durabilidade e as propriedades mecânicas dos attachments. Portanto, o objetivo desse trabalho foi avaliar a influência do pós-processamento e do hipoclorito de sódio antes e após o envelhecimento nas propriedades mecânicas, físico-químicas, microestruturais, térmicas e adesão de microrganismos no ácido polilático (PLA) impresso utilizado como material para fabricar attachments para reter overdentures. Inicialmente foi feita a modelagem tridimensional no software (Rhinoceros® 3D) dos corpos de prova. As análises mecânicas foram avaliadas através da compressão, dureza, flexão e rugosidade superficial. A composição química dos corpos de prova antes e após o pós-processamento e imersão em solução higienizadora foram analisados por espectroscopia de raios X (EDS). A caracterização dos corpos de prova foi realizada antes e após o envelhecimento pela microscopia eletrônica de varredura (MEV), calorimetria de varredura diferencial (DSC) análise termogravimétrica (TGA). A análise estrutural e cristalização foi avaliada através da análise por dispersão de Raios-X (DRX). O pós-processamento térmico apresentou os melhores valores para resistência a compressão e dureza (Shore D) antes e após o envelhecimento. Para a resistência a flexão não houve diferenças estatísticas entre o grupo controle e o térmico antes do envelhecimento. Já após o envelhecimento o grupo controle teve um aumento dos valores e apresentou diferenças estatística para os demais. A caracterização demonstrou diferenças entre os grupo, com o grupo térmico apresentando vales menos pronunciados, enquanto o grupo mecânico e químico apresentou superfícies mais homogêneas, porém com presenças de crateras e poros. Não houve interação química entre os diferentes grupos. Quanto as análises térmicas e degradação, o grupo químico apresentou os maiores valores para de degradação. O grupo térmico apresentou o maior aumento de cristalinidade. Com este trabalho, conclui-se que o pós-processamento térmico se mostrou mais efetivo dentre os pós-processamentos pela melhora de sua cristalinidade e consequente propriedades mecânicas. A Solução higienizadora não apresentou interação química com as amostras.The 3D printing method Fused Filament Fabrication has the advantages of low cost, the ability to print objects with different geometries, complexities, and accuracy with almost no residual material. However, it has the disadvantage of high surface roughness and poor mechanical properties due to the low adhesion between the layers that occurs due to the stress generated during printing. In oral rehabilitation, patients who use overdentures need to remove them for cleaning to avoid the accumulation of microorganisms under their base. This cleaning can be performed chemically by immersing them in solutions. However, this cleaning can decrease the durability and mechanical properties of the attachments. Therefore, the objective of this study was to evaluate the influence of post-processing and sodium hypochlorite before and after aging on the mechanical, physicochemical, microstructural, thermal properties, and adhesion of microorganisms to the printed polylactic acid (PLA) used as a material to manufacture attachments to retain overdentures. Initially, three-dimensional modeling of the test specimens was carried out using the software (Rhinoceros® 3D). Mechanical analyses were evaluated through compression, hardness, flexure and surface roughness. The chemical composition of the specimens before and after post-processing and immersion in a sanitizing solution were analyzed by X-ray spectroscopy (EDS). The characterization of the specimens was performed before and after aging by scanning electron microscopy (SEM), differential scanning calorimetry (DSC) and thermogravimetric analysis (TGA). The structural analysis and crystallization were evaluated through X-ray dispersion analysis (XRD). Thermal post-processing presented the best values for compressive strength and hardness (Shore D) before and after aging. For flexural strength there were no statistical differences between the control and thermal groups before aging. After aging, the control group had an increase in values and presented statistical differences to the others. The characterization showed differences between the groups, with the thermal group presenting less pronounced valleys, while the mechanical and chemical groups presented more homogeneous surfaces, but with the presence of craters and pores. There was no chemical interaction between the different groups. Regarding the thermal and degradation analyses, the chemical group presented the highest values for degradation. The thermal group presented the greatest increase in crystallinity. With this work, it is concluded that thermal post-processing proved to be more effective among the post-processings due to the improvement of its crystallinity and consequent mechanical properties. The cleansing solution did not present chemical interaction with the samples.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPReis, Andréa Candido dosCampos, Murilo Rodrigues de2025-06-17info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/58/58131/tde-27082025-103346/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2026-03-04T19:30:02Zoai:teses.usp.br:tde-27082025-103346Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212026-03-04T19:30:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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