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https://www.repositorio.mar.mil.br/handle/ripcmb/846535| Título: | Analise da influência dos efeitos de forma, alinhamento, quantidade, area de defeitos e tipo de material nas propriedades mecânicas de materiais polimericos produzidos por manufatura aditiva |
| Autor(es): | Lube Filho, Reinaldo |
| Orientador(es): | Silva, Antonio Henrique M. F. Thome da Silva |
| Palavras-chave: | Manufatura aditiva Impressão 3D Comportamento mecânico Materiais poliméricos |
| Áreas de conhecimento da DGPM: | Engenharia mecânica |
| Data do documento: | 2023 |
| Editor: | Universidade Federal Fluminense (UFF) |
| Descrição: | Na era moderna, os polímeros desempenham um papel crucial no panorama tecnológico e industrial. A capacidade dos polímeros de serem moldados em diversas formas, combinada com suas propriedades adaptativas e duráveis, tem permitido avanços significativos em inovação e sustentabilidade. Ao mesmo tempo, os avanços na pesquisa e desenvolvimento de polímeros, através do uso de tecnologias com a impressão 3D, tem impulsionado várias áreas, como a engenharia, com a prototipagem rápida de baixo custo, fabricação de peças de reposição ou a medicina, com biomateriais poliméricos sendo utilizados em implantes e dispositivos médicos inovadores. Esses materiais oferecem uma combinação única de biocompatibilidade, flexibilidade e resistência, abrindo novas fronteiras no campo da saúde. Porém, apesar de todos os avanços nas tecnologias, a presença de defeitos em polímeros, como vazios e air gaps (espaços vazios entre as camadas de impressões 3D), pode comprometer sua integridade estrutural, influenciando diretamente nas propriedades mecânicas desses materiais. Através da fabricação de Corpos de Prova (CP) por Manufatura Aditiva (MA) (impressão 3D) utilizando filamentos de Poli acido Lactico ( PolyLactic Acid (PLA)) e Acrilonitrila Butadieno Estireno (ABS) com o objetivo geral de avaliar o desempenho desses CP, o estudo emprega um planejamento fatorial completo 2 5 e metodo Analisys of Variance (ANOVA), fabricando CP com 16 combinações distintas de defeitos, CP controle e grupos adicionais, com variações nos fatores de entrada. Os testes de tração, conduzidos até a ruptura, fornecem dados significativos analisados estatisticamente em termos de rigidez, tensão máxima e deformação máxima. As principais conclusões destacam que todos os fatores analisados mostraram-se significantes, sendo que a alteração do material, seguida do aumento do tamanho dos defeitos, emergem como os fatores mais impactantes na variação da rigidez. Para a Tensão Máxima, o tamanho do defeito se destaca, seguido pela mudança de material. Na Deformação Máxima, o alinhamento dos defeitos revela-se como o fator mais influente, seguido pelo tamanho dos defeitos. |
| Abstract: | In the modern era, polymers play a crucial role in the technological and industrial land- scape. The ability of polymers to be molded into various forms, coupled with their adaptive and durable properties, has enabled significant advancements in innovation and sustain- ability. Simultaneously, advancements in polymer research and development, facilitated by technologies like 3D printing, have propelled various fields such as engineering, of- fering low-cost rapid prototyping and the production of spare parts, and medicine, where polymeric biomaterials are utilized in innovative implants and medical devices. These ma- terials provide a unique combination of biocompatibility, flexibility, and strength, pushing boundaries in the healthcare sector. However, despite technological progress, the presence of defects in polymers, such as voids and air gaps (empty spaces between layers in 3D printing), can compromise their structural integrity, directly influencing the mechanical properties of these materials. Through the manufacturing of Test Specimens (TS) by Addi- tive Manufacturing (3D printing) using Polyactic Acid (PLA) and Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS) filaments, with the overall aim of evaluating the performance of these TS, the study employs a full factorial design 2 5 and Analysis of Variance (ANOVA) method, producing TS with 16 distinct defect combinations, control TS, and additional groups with variations in input factors. Tensile tests, conducted until failure, provide statistically analyzed data on Young’s Modulus, maximum stress, and maximum strain. The primary conclusions highlight the significance of all analyzed factors, with material alteration and defect size increase emerging as the most impactful factors in Young’s Modulus variation. For Maximum Stress, defect size stands out, followed by material change. In Maximum Strain, defect alignment proves to be the most influential factor, followed by defect size. |
| Tipo de Acesso: | Acesso aberto |
| URI: | https://www.repositorio.mar.mil.br/handle/ripcmb/846535 |
| Tipo: | Dissertação |
| Aparece nas coleções: | Engenharia Naval: Coleção de Dissertações |
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