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COBEF 2023
12th Brazilian Congress on Manufacturing Engineering
INFLUÊNCIA DE PARÂMETROS DE IMPRESSÃO NAS RESISTÊNCIAS AO IMPACTO E À TRAÇÃO DE PEÇAS PRODUZIDAS PELO PROCESSO FUSED FILAMENT FABRICATION
Submission Author:
Thiago de Oliveira Santos , MG
Co-Authors:
Thiago de Oliveira Santos, Kauã Ferreira de Almeida, Kenji Fabiano Ávila Okada, Felipe dos Anjos Rodrigues Campos, Leonardo Rosa Ribeiro da Silva , Álisson Rocha Machado
Presenter: Thiago de Oliveira Santos
doi://10.26678/ABCM.COBEF2023.COF23-0275
Abstract
A manufatura aditiva pelo processo Fused Filament Fabrication (FFF) é um processo de fabricação que apresenta grande potencial por facilitar a produção de peças complexas e personalizadas de forma rápida, com baixo custo de produção e pouco desperdício de material, e que, com avanços tecnológicos na engenharia, tem sido muito utilizada em diversas áreas, como na engenharia ou medicina para prototipagem e até mesmo para a confecção de peças finais, como próteses, implantes e peças que costumavam ser produzidas por processos de fabricação mais demorados e que gastam mais matéria prima. Nesse método de produção a peça é produzida camada por camada usando, diretamente, dados oriundos de um modelo 3D computacional, o que possibilita a fabricação de peças não maciças, ou seja, cascas que são preenchidas apenas de forma parcial de acordo com a necessidade de resistência da peça. Porém, as peças produzidas por esse método de fabricação apresentam forte anisotropia, possuindo pouca resistência mecânica na direção em que é impressa. Sendo assim, torna-se um assunto de necessidade o estudo de parâmetros de impressão que otimizam a resistência mecânica das peças, aumentando também as possíveis situações em que essas peças podem ser empregadas. Neste sentido, foi observado neste trabalho como a resistência mecânica de uma peça pode mudar de acordo como a espessura da casca, altura de camada impressa e o infill (preenchimento da peça), já que são parâmetros que alteram a resistência mecânica, sem necessariamente um aumento de massa da peça, devido ao aumento do momento de inércia da peça, que aumenta com uma maior espessura de casca mais do que com a porcentagem de infill, consumindo menos material na produção da peça. Dessa forma, para analisar e conhecer os efeitos dos parâmetros citados na resistência mecânica da peça, foram produzidos corpos de prova com variação desses parâmetros de acordo com um planejamento fatorial completo de 3 variáveis em 2 níveis, e então foi realizada análise de variância com os dados de testes de resistência à tração realizados de acordo com a norma ASTM D638 e de resistência ao impacto realizados de acordo com a norma ASTM D4508. Foi possível analisar o quão significativo é cada um desses parâmetros para o aumento da resistência mecânica da peça e como cada um deles com o outro, sendo que a espessura de casaca se mostrou mais influente tanto nos resultados de impacto quanto de tração, com efeito significativo da altura de camada para os ensaios de impacto também.
Keywords
Espessura de casca, Altura de camada, Infill, Resistência Mecânica, Momento de inércia
