Publicação
Impressão FDM de pares de materiais funcionais
| Resumo: | As técnicas de additive manufacturing (AM) permitem criar protótipos de uma forma mais simples e rápida quando comparadas com processos convencionais de prototipagem. Uma destas técnicas é a modelação por deposição de filamento, mais conhecida como Fused Deposition Modeling (FDM). Esta técnica consiste na deposição de filamentos em várias camadas, recriando as peças 3D previamente desenhas em CAD. As empresas que recorrem à técnica FDM para imprimir os seis protótipos usam máquinas profissionais que, na generalidade dos casos foram otimizadas para utilizar ABS ou PLA. Como o objetivo principal deste tipo de utilização não é a produção de produtos finais, não existem muitos estudos com outros materiais ou para otimização do processo de impressão, utilizando mais do que um material funcional. O objetivo principal desta dissertação passa por avaliar o potencial de impressão, por FDM, de objetos tridimensionais, utilizando a técnica de impressão multimaterial com materiais funcionais. Para esse fim, alterou-se uma impressora monomaterial para bimaterial, através da instalação de uma segunda cabeça de extrusão. Posteriormente, determinaram-se as condições de impressão mais adequadas para cada um dos materiais funcionais disponíveis, através da impressão de quatro estruturas diferentes. Foram também caraterizados os materiais utilizados para compreender melhor as suas potencialidades, através da realização de ensaios de tração, flexão, condutividade elétrica e luminosidade. De seguida, foram impressos provetes com pares de materiais, com o intuito de estudar a sua compatibilidade. Os provetes válidos foram caraterizados em ensaios de tração, onde se verificou que nos provetes constituídos por pares de materiais que apresentam a mesma matriz polimérica, a fratura ocorreu no seio de um dos materiais. Pelo contrário, nos provetes constituídos por pares de materiais de diferente composição química, a fratura ocorreu na sua interface. Verificou-se também que os provetes bimaterial apresentam uma tensão máxima mais baixa que a dos correspondentes provetes monomaterial. Por fim, e tendo em os resultados dos testes realizados aos provetes bimaterial, foram selecionados alguns pares de materiais e impressos três demonstradores finais. |
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| Autores principais: | Lopes, Leandro Rodrigues |
| Assunto: | FDM Impressão bimaterial Multimaterial Print bimaterial |
| Ano: | 2015 |
| 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: | As técnicas de additive manufacturing (AM) permitem criar protótipos de uma forma mais simples e rápida quando comparadas com processos convencionais de prototipagem. Uma destas técnicas é a modelação por deposição de filamento, mais conhecida como Fused Deposition Modeling (FDM). Esta técnica consiste na deposição de filamentos em várias camadas, recriando as peças 3D previamente desenhas em CAD. As empresas que recorrem à técnica FDM para imprimir os seis protótipos usam máquinas profissionais que, na generalidade dos casos foram otimizadas para utilizar ABS ou PLA. Como o objetivo principal deste tipo de utilização não é a produção de produtos finais, não existem muitos estudos com outros materiais ou para otimização do processo de impressão, utilizando mais do que um material funcional. O objetivo principal desta dissertação passa por avaliar o potencial de impressão, por FDM, de objetos tridimensionais, utilizando a técnica de impressão multimaterial com materiais funcionais. Para esse fim, alterou-se uma impressora monomaterial para bimaterial, através da instalação de uma segunda cabeça de extrusão. Posteriormente, determinaram-se as condições de impressão mais adequadas para cada um dos materiais funcionais disponíveis, através da impressão de quatro estruturas diferentes. Foram também caraterizados os materiais utilizados para compreender melhor as suas potencialidades, através da realização de ensaios de tração, flexão, condutividade elétrica e luminosidade. De seguida, foram impressos provetes com pares de materiais, com o intuito de estudar a sua compatibilidade. Os provetes válidos foram caraterizados em ensaios de tração, onde se verificou que nos provetes constituídos por pares de materiais que apresentam a mesma matriz polimérica, a fratura ocorreu no seio de um dos materiais. Pelo contrário, nos provetes constituídos por pares de materiais de diferente composição química, a fratura ocorreu na sua interface. Verificou-se também que os provetes bimaterial apresentam uma tensão máxima mais baixa que a dos correspondentes provetes monomaterial. Por fim, e tendo em os resultados dos testes realizados aos provetes bimaterial, foram selecionados alguns pares de materiais e impressos três demonstradores finais. |
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