Ref.: MpoPr28-002
Apresentador: Aryadne de Jesus Picoli
Autores (Instituição): Picoli, A.d.(Universidade Federal do Espírito Santo); Nunes, E.S.(Instituto Federal do Espírito Santo); Maziero, R.(Centro Estadual de Educação Técnica Talmo Luiz Silva); de Macedo, M.C.(Universidade Federal do Espírito Santo);
Resumo:
Devido a fatores como personalização fácil, rapidez e baixo custo na fabricação, o método de impressão 3D tem sido um dos processos de fabricação aditiva mais atraentes para diferentes áreas. A tecnologia que utiliza um termoplástico na forma de filamento - Fused Filament Fabrication (FFF) vem se consolidando entre as técnicas. Dentre os diversos tipos de polímeros utilizados, destacam-se o Poli(ácido lático) – PLA, um termoplástico biodegradável, obtido de fontes renováveis através da polimerização de matéria prima como o amido de milho ou a cana-de-açúcar e o Acrilonitrila butadieno estireno (ABS) um plástico de engenharia com boa resistência mecânica à impacto, tração e abrasão e maior temperatura de transição vítrea. Porém, componentes fabricados por esta técnica utilizando polímeros muitas vezes apresentam falhas devido às tensões internas geradas durante o processo de fabricação, no qual o material é extrudado a temperaturas que variam de 190 a 240°C e resfriado imediatamente, promovendo gradientes de temperaturas que podem chegar a 150°C, favorecendo a formação de tensões internas, podendo induzir deformação e redução de propriedades mecânicas, além disso, a degradação gerada pela exposição a determinados meios combinada com as tensões residuais pode ser um problema significativo para o uso de plásticos de engenharia. O objetivo deste estudo é analisar como tensões residuais afetam o comportamento mecânico de peças impressas quando utilizados PLA e ABS, através do ensaio de indentação instrumentada (EII) e da técnica do Furo Cego combinada com a holografia eletrônica de speckle (ESPI). A análise será realizada com materiais sem tensões, com tensões residuais e com tensões combinadas (residuais e tensões externas de flexão), um suporte para indução de tensões externas de flexão durante ensaio de indentação foi projetado e impresso via FFF. Verifica-se a presença do fenômeno de empilhamento (Pile up) do material em torno do indentador que afeta diretamente resultados de dureza e módulo de elasticidade, fato que pode ser amenizado com tempos de retenção da carga máxima (100mN) iguais a 360s. A recuperação elástica do PLA e do ABS para 60 s de retenção da carga foi 56% e 38,5% respectivamente, enquanto para tempos de 360s foi de 29,5%, e 31,9% respectivamente para o PLA e ABS, mostrando que maiores tempos reduzem o comportamento em fluência. Tais informações são de extrema relevância na avaliação das tensões presentes, pois afetam diretamente variáveis como dureza e módulo elástico, variáveis importantes na mensuração das tensões internas pelo método de indentação. Resultados experimentais ainda estão sendo obtidos, conclusões preliminares evidenciam a importância de entender o comportamento viscoelástico do material e os fenômenos ocorridos durante a realização da indentação e do furo cego para que os resultados obtidos sejam precisos e condizentes com o real estado de tensões das peças impressas pela tecnologia FFF.