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COBEF 2023
12th Brazilian Congress on Manufacturing Engineering
ANÁLISE DA INFLUÊNCIA DE PARÂMETROS TÉRMICOS NA RESISTÊNCIA MECÂNICA DE PEÇAS IMPRESSAS PELA TÉCNICA FUSED FILAMENT FABRICATION
Submission Author:
Thiago de Oliveira Santos , MG
Co-Authors:
Luiz Gustavo Antonio Pereira, Thiago de Oliveira Santos, Pedro Henrique Veiga Oliveira, Felipe Chagas Rodrigues de Souza, Felipe dos Anjos Rodrigues Campos, Elberton Santos Castro
Presenter: Thiago de Oliveira Santos
doi://10.26678/ABCM.COBEF2023.COF23-0277
Abstract
A manufatura aditiva, ou impressão 3D, através do processo de Fused Filament Fabrication (FFF) tem se mostrado bastante eficaz em produzir peças com geometrias diversas a um custo menor do que outras técnicas de manufatura aditiva. O método vem sendo aplicado em diversas áreas da engenharia, indústria, medicina (como próteses), entre outros. As peças produzidas por este método são fabricadas camada por camada, a partir de parâmetros programados previamente pelo computador. Devido a isso, as peças não necessariamente necessitam ser maciças, o que irá possibilitar um menor gasto de matéria prima, mas, em consequência, virá a influenciar a resistência mecânica das peças impressas. Com isso, uma problemática observada no resultado final destas peças fabricadas por FFF se dá pela menor resistência na interface das camadas impressas, devido a seu caráter anisotrópico provocado pela direção de impressão. Assim, se faz necessário discutir métodos que visam o aprimoramento das propriedades mecânicas relacionadas à resistência destas peças. No caso desta pesquisa, foram analisados três parâmetros de impressão que podem influenciar na resistência mecânica das peças, sendo eles a porcentagem de ventoinha da impressora 3D, a temperatura da mesa e a temperatura do bocal. Estes parâmetros térmicos influenciam na adesão das camadas e a cristalinidade da peça, processos determinantes para a resistência à tração e à propagação de trincas. Dessa forma, a alteração dada pelo aumento ou diminuição destes parâmetros no momento da impressão possibilitou o conhecimento do quão relevantes estes são para a qualidade da peça impressa. Assim, para a produção dos corpos de prova foram aplicados diferentes arranjos entre as quantidades de porcentagem de ventoinha, temperatura da mesa e a temperatura do bocal, a partir de um planejamento fatorial completo em dois níveis com estas três variáveis, com a posterior realização dos testes de tração e impacto, seguindo as normas ASTM D638 e ASTM D4508, respectivamente. Com isso, os resultados obtidos nestes testes mecânicos foram submetidos à análise de variância permitindo, assim, uma melhor compreensão do processo de impressão e a influência destes parâmetros na qualidade final no que se refere à resistência mecânica das peças produzidas, contribuindo, assim, para uma aplicação mais eficaz dessa tecnologia.
Keywords
manufatura aditiva, Impressão 3D, temperatura de mesa de impressão, temperatura do bocal, Resistência Mecânica
