Ref.: MpoMss08-002

Desafios na Correlação entre Simulação e Experimentação para Peças de Impressão 3D: Propriedades Mecânicas podem ser Previstas?

Apresentador: Douglas Alexandre Simon

Autores (Instituição): Tessaro, E.B.(Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Sul); Bischoff, E.(Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Sul); Boeira, J.d.(Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Sul); Simon, D.A.(Instituto Federal do Rio Grande do Sul - Farroupilha);

Resumo:
Este estudo tem como objetivo investigar a discrepância entre os resultados de simulação do tipo Computer Aided Engineering (CAE) e os ensaios mecânicos, especialmente no âmbito da fabricação de peças por impressão 3D projetadas através da técnica de Design Generativo. A hipótese em análise sugere a necessidade de um fator de correção específico para alinhar os resultados simulados com os obtidos experimentalmente. Foi observado que a simples utilização do módulo de elasticidade de tração não é suficiente como fator de correção para materiais de peças fabricadas pela técnica de impressão 3D, como o Fused Filament Fabrication (FFF), como demonstrado pelas diferenças de módulo elástico nos resultados dos corpos de prova preparados conforme a Norma ASTM D638 tipo I e tipo IV. Resultados preliminares apontam para uma diferença significativa entre os valores de tensão obtidos pela simulação e os ensaios mecânicos, com uma variação de aproximadamente 14,57% em tensão e 55,27% em deformação. A análise revela que a simulação CAE é capaz de identificar com precisão as regiões mais suscetíveis à falha em modelos complexos, como os gerados por Design Generativo, o que é corroborado pelos locais de falha observados nos modelos impressos durante os ensaios mecânicos. Para otimizar o processo de impressão 3D e aumentar a confiabilidade estatística dos resultados, é necessário investigar mais a fundo o comportamento dos modelos simulados em relação aos objetos físicos. A complexidade de variáveis introduzida pelo método de fabricação por impressão 3D pode ter efeitos significativos no comportamento mecânico observado, tornando a previsibilidade para aplicações de maior exigência mecânica mais desafiadora. Este estudo busca preencher uma lacuna na literatura ao abordar a discrepância entre simulações CAE e ensaios físicos no contexto da fabricação de peças por impressão 3D, além de propor estratégias para melhorar a correlação entre esses dois métodos de análise.