Ref.: MCoPr08-004
Apresentador: Erica Cristina Almeida
Autores (Instituição): Almeida, E.C.(Universidade Estadual de Santa Cruz); Gomes, V.(Universidade Estadual de Santa Cruz); Silva, E.F.(Universidade Estadual de Santa Cruz); VIVAS NERES, K.S.(Faculdade Anhanguera);
Resumo:
Através da tecnologia de fabricação por manufatura aditiva, como o processo de modelagem por fusão e deposição, peças são produzidas em curtos períodos de tempo, com redução do número de etapas e processos de fabricação. Este estudo tem como objetivo investigar a influência dos parâmetros de processo, como a altura de camada e a porcentagem de preenchimento, na manufatura aditiva de peças utilizando filamento de PLA/Cobre (Polylactic Acid). O foco está na análise das propriedades mecânicas e tribológicas dessas peças, comparando os resultados obtidos com os dados disponíveis na literatura para o filamento polimérico de PLA. O objetivo é ampliar as oportunidades de aplicação desta tecnologia por meio do entendimento das características e desempenho das peças produzidas.Os corpos de prova foram projetados em ambiente computacional tridimensional e impressos em uma impressora 3D modelo Delta. Desta forma, foram realizadas as caracterizações de Microscopia Eletrônica de Varredura e Espectroscopia de Energia Dispersiva observando que as concentrações de cobre não são uniformemente distribuídas, identificando redes isoladas ao longo das seções analisadas. Na Difração de Raios X observou-se a presença dos três picos de difração característicos do cobre e correspondentes aos planos cristalográficos (111), (200) e (220). Na Termogravimetria verificou-se que a porcentagem em massa de cobre no filamento é de 6,29%, bem como que a temperatura de degradação do filamento é de 1200 °C com uma redução de 99,04% da massa inicial. Nos ensaios mecânicos (flexão - ASTM D790-17, impacto - ASTM D256.26625, e tração – ASTM D638.7861), houve o aumento da tensão de escoamento à flexão e tração, do módulo de elasticidade à flexão e tração, da energia absorvida no impacto, e na resistência ao impacto, entretanto houve a redução da deformação à flexão e tração, em relação aos resultados encontrados para o PLA, disponíveis na literatura. Com a análise de variância e otimização de resultados para os ensaios mecânicos de flexão, impacto e tração, foi possível determinar regiões ótimas de impressão, bem como determinar as equações de modelagem associadas a cada uma das respostas encontradas, sendo que o fator de porcentagem de preenchimento apresentou maior significância estatística do que o fator altura de camada. No ensaio de qualidade, verificou-se uma distribuição bastante dispersa das rugosidades Ra e Rz, mas com valores inferiores aos encontrados para o PLA. No ensaio tribológico (ASTM G133.39006), verificou-se a influência da dureza superficial sobre os resultados de perda de massa e profundidade em Z, com redução do desgaste adesivo em relação ao PLA, bem como a influência da temperatura sobre os resultados obtidos para o CoF. Por fim, a adição do reforço metálico de cobre sobre a matriz polimérica de PLA alterou significavelmente as propriedades mecânicas e tribológicas do filamento.