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INCORPORAÇÃO DE MATERIAIS ADITIVOS INSERIDOS NO PLA DURANTE PROCESSO DE MANUFATURA ADITIVA FDM

A tecnologia de fabricação por manufatura aditiva novos objetos, a partir do depósito de matéria-prima em camadas sequenciais, é uma das que mais se desenvolveu nos últimos anos, muito em razão dos diversos cenários que possibilita — seja para permitir a confecção de peças que, pelos métodos convencionais, não seriam viáveis, ou cuja complexidade seja mais elevada; seja pela redução de desperdícios e, consequentemente, de custos. Contudo, ainda há um longo caminho a ser percorrido até que se alcance plena viabilidade operacional e financeira, o que depende de pesquisas e estudos, inclusive quanto aos polímeros utilizados e aos aditivos que resultem na modificação de suas características, de modo a adaptar o material conforme as propriedades desejadas. Este trabalho tem, justamente, o intuito de verificar como a adição de talco, fibra de vidro e carbonato de cálcio no PLA (poliácido lático) influencia nas propriedades mecânicas do material. Na execução do teste de resistência à tração, foi observado um ganho de 14,94% no módulo de elasticidade com a adição de fibra de vidro, e de 11,20% com talco, quando comparado a uma amostra composta apenas de PLA. Já em relação ao carbonato de cálcio, as alterações não foram significativas. No que tange ao ponto de rompimento, os ensaios realizados com os aditivos apresentaram tendência de ruptura prematura, ocorrendo em torno de 2,5% de deformação, enquanto as amostras fabricadas com PLA puro suportaram, no mínimo, 3,2% de deformação antes do rompimento. Por fim, é importante destacar a utilização de um equipamento previamente modificado, a fim de permitir que os aditivos fossem misturados somente no instante anterior à aplicação do polímero sobre o objeto a ser fabricado.
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INCORPORAÇÃO DE MATERIAIS ADITIVOS INSERIDOS NO PLA DURANTE PROCESSO DE MANUFATURA ADITIVA FDM

  • DOI: https://doi.org/10.22533/at.ed.8089112530058

  • Palavras-chave: https://doi.org/10.22533/at.ed.8089112530058

  • Keywords: Additive manufacturing. Additives. PLA. Mechanical properties.

  • Abstract: Additive manufacturing technology, which creates new objects by depositing raw materials in sequential layers, is one of the most developed technologies in recent years, largely due to the various scenarios it enables—whether to allow the manufacture of parts that would not be feasible using conventional methods, or whose complexity is higher; or for reducing waste and, consequently, costs. However, there is still a long way to go before full operational and financial viability is achieved, which depends on research and studies, including on the polymers used and the additives that modify their characteristics, in order to adapt the material to the desired properties. This work aims to verify how the addition of talc, fiberglass, and calcium carbonate to PLA (polylactic acid) influences the mechanical properties of the material. In the strength test, a 14.94% increase in the modulus of elasticity was observed with the addition of fiberglass, and an 11.20% increase with talc, when compared to a sample composed only of PLA. In relation to calcium carbonate, the changes were not significant. Regarding the breaking point, the tests performed with the additives showed a tendency toward premature rupture, occurring at around 2.5% deformation, while the samples made with pure PLA withstood at least 3.2% deformation before breaking. Finally, it is important to highlight the use of previously modified equipment to allow the additives to be mixed only immediately before the polymer was applied to the object to be manufactured.

  • Bruno Henrique Putsch
  • Andrei Buse
  • Junelene Custorio Pruner
  • George Luiz Bleyer Ferreira
  • Alvaro Canto Michelotti
  • Rodrigo Blödorn
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