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Análise da viabilidade de reutilização de polímeros em impressão 3D
| Name: | Description: | Size: | Format: | |
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| 7.33 MB | Adobe PDF |
Abstract(s)
Os processos de fabrico aditivo ocupam no mundo atual um lugar bastante importante, que já
não se limita apenas ao desenvolvimento de protótipos para grandes empresas, mas que cada
vez mais é acessível a pequenos empreendedores e aficionados que pretendem desenvolver os
seus próprios projetos de forma sustentável e económica. Tudo isto é possível através dos
desenvolvimentos que têm sido feitos por várias empresas com o objetivo de criar
equipamentos de impressão 3D cada vez mais acessíveis economicamente e tecnologicamente
para o público em geral. As impressoras do tipo FDM (Fused Deposition Modeling) têm sido um
mercado bastante beneficiado por estas tendências e desenvolvimentos tecnológicos. Uma das
principais despesas associada ao fabrico de modelos 3D com recurso a FDM advém da aquisição
do material necessário para a produção destes. Atualmente, o PLA (polylactic acid) apresentase
como o material mais comum e económico para impressão 3D do tipo FDM. Outra
característica relevante deste processo é a necessidade de realização de purgas do sistema de
extrusão do filamento, por exemplo, quando é alterada a cor do filamento. Este aspeto do
processo leva a que seja gerada uma quantidade considerável de material desperdiçado ao final
de algumas impressões. Para além desta fonte de desperdício existem outras duas associadas
à impressão 3D FDM: material de suporte para estruturas complexas e impressões falhadas que
são depois descartadas. Estas características do processo abrem a porta à reutilização deste
material para a produção de filamento que pode ser novamente utilizado para realizar
impressões.
Esta dissertação tem como objetivo estudar a viabilidade da reutilização destes desperdícios de
material gerados durante o funcionamento de um equipamento de impressão 3D do tipo FDM
para a produção de novo filamento e sua reimpressão, e também perceber qual a influência da
temperatura de impressão nas propriedades mecânicas do material reciclado deste modo. O
material utilizado no estudo é o PLA. O primeiro passo é a produção de filamento através de
desperdícios acumulados de impressões anteriores e o ajuste dos parâmetros de
processamento. Posteriormente é realizada uma comparação entre as propriedades mecânicas
do PLA virgem impresso a 220°C e PLA reciclado impresso a três temperaturas diferentes 220°C,
237°C e 255°C Estas impressões produzem provetes normalizados ISO para a realização de
ensaios de tração, flexão e Charpy, com uma taxa de preenchimento de 50% de modo a
determinar as correspondentes propriedades mecânicas.
Os resultados do estudo permitem concluir que a produção de filamento diretamente a partir
de desperdícios de PLA acumulados é possível, no entanto a rigidez e rugosidade superficial
deste deixam bastante a desejar em termos de processabilidade e sua utilização para a
impressão 3D. As propriedades mecânicas apresentadas pelo material reciclado são superiores
em termos de tensão de cedência e módulo de elasticidade face ao PLA novo, no entanto
apresenta menor capacidade de deformação plástica do que o último.
Description
Keywords
Keywords: 3D printing FDM Reuse PLA Mechanical Properties Printing Temperature Impressão 3D Reutilização Propriedades Mecânicas Temperatura de impressão