Publicação
Impressão FFF de polímeros de memória de forma
| Resumo: | Os shape-memory polymers (SMP), ou polímeros de memória de forma, são uma classe de materiais inteligentes, mecanicamente ativos, capazes de alterar a sua forma em resposta a um estímulo, como por exemplo, temperatura, radiação, impulsos elétricos, etc. Nesta dissertação de mestrado pretendeu-se avaliar as características de um material com memória de forma, impresso pela técnica de Fabricação por Filamento Fundido (FFF). Para o efeito, foi necessário definir e validar uma metodologia adequada à caracterização do mesmo, tendo como principais objetivos analisar a influência da temperatura de recuperação e influência da espessura da amostra na força que o material promove durante a fase de recuperação. Numa fase inicial, foi extrudido filamento do material SMP com diâmetro calibrado para o processo de impressão 3D. Foi também necessário selecionar a geometria da amostra para o ensaio e proceder à identificação da janela operatória de impressão deste material. Imprimiram-se várias peças com diferentes espessuras (0.5, 1 e 2mm), para analisar a sua influência sobre a força de recuperação e caraterizaram-se as amostras de acordo com a metodologia definida usando o equipamento de análise mecânica dinâmica (DMA), que analisou a recuperação restringida do material. Para uma mesma espessura, 1 mm, obteve-se, para a temperatura mínima de 50 °C, a força de recuperação de 104 mN e, para a temperatura máxima de 70 °C, obteve-se a força de recuperação de 494 mN; uma variação de 20 °C na temperatura originou um aumento de 390mN (375 %) na referida força. Para uma mesma temperatura, 70 °C, obteve-se, para a espessura mínima de 0.5mm, a força de recuperação de 325 mN e, para a espessura máxima de 2mm, obteve-se a força de recuperação de 932 mN; um aumento de 1.5 mm na espessura provocou um aumento de 607 mN (187 %) na força de recuperação. Concluiu-se assim que, quanto mais elevada for a temperatura de recuperação, maior é o valor da força que o material promove quando recupera a forma permanente e que, quanto maior a espessura do provete, maior o valor desta força. |
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| Autores principais: | Dias, Adriana Maria Lopes |
| Assunto: | Polímeros de memória de forma Impressão 3D Força de recuperação Recuperação restringida Shape memory polymers 3D printing Recovery force Constrained recovery |
| Ano: | 2020 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Universidade do Minho |
| Idioma: | português |
| Origem: | RepositóriUM - Universidade do Minho |
| Resumo: | Os shape-memory polymers (SMP), ou polímeros de memória de forma, são uma classe de materiais inteligentes, mecanicamente ativos, capazes de alterar a sua forma em resposta a um estímulo, como por exemplo, temperatura, radiação, impulsos elétricos, etc. Nesta dissertação de mestrado pretendeu-se avaliar as características de um material com memória de forma, impresso pela técnica de Fabricação por Filamento Fundido (FFF). Para o efeito, foi necessário definir e validar uma metodologia adequada à caracterização do mesmo, tendo como principais objetivos analisar a influência da temperatura de recuperação e influência da espessura da amostra na força que o material promove durante a fase de recuperação. Numa fase inicial, foi extrudido filamento do material SMP com diâmetro calibrado para o processo de impressão 3D. Foi também necessário selecionar a geometria da amostra para o ensaio e proceder à identificação da janela operatória de impressão deste material. Imprimiram-se várias peças com diferentes espessuras (0.5, 1 e 2mm), para analisar a sua influência sobre a força de recuperação e caraterizaram-se as amostras de acordo com a metodologia definida usando o equipamento de análise mecânica dinâmica (DMA), que analisou a recuperação restringida do material. Para uma mesma espessura, 1 mm, obteve-se, para a temperatura mínima de 50 °C, a força de recuperação de 104 mN e, para a temperatura máxima de 70 °C, obteve-se a força de recuperação de 494 mN; uma variação de 20 °C na temperatura originou um aumento de 390mN (375 %) na referida força. Para uma mesma temperatura, 70 °C, obteve-se, para a espessura mínima de 0.5mm, a força de recuperação de 325 mN e, para a espessura máxima de 2mm, obteve-se a força de recuperação de 932 mN; um aumento de 1.5 mm na espessura provocou um aumento de 607 mN (187 %) na força de recuperação. Concluiu-se assim que, quanto mais elevada for a temperatura de recuperação, maior é o valor da força que o material promove quando recupera a forma permanente e que, quanto maior a espessura do provete, maior o valor desta força. |
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