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Dados do Trabalhos de Conclusão

UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE
Engenharia Mecânica (24009016025P1)
Educação Presencial
Influência das variáveis de processamento na acuracidade dimensional e no descolamento de camadas em corpos de prova fabricados via modelagem por fusão e deposição
RAMON SALES DE ARAUJO BATISTA
DISSERTAÇÃO
27/08/2021

A tecnologia de manufatura aditiva já é uma realidade no dia a dia de projetistas, engenheiros, estudantes e também de usuários comuns e, nesse meio, a modelagem por fusão e deposição (FDM) utilizando filamentos termoplásticos se transformou na técnica mais difundida. A exigência por peças que apresentem cada vez mais qualidade, resistência mecânica e precisão dimensional, atrelados a um alto controle do processo só aumentou nos últimos anos, visto que essa técnica apresenta uma extensa gama de parâmetros que podem afetar todas essas características. Esse contexto motivou o desenvolvimento desta pesquisa, que objetivou realizar um estudo experimental capaz de construir e testar peças impressas em 3D, usando o material TRITAN HT, através de uma ampla variação paramétrica, com foco nas respostas de acuracidade dimensional e descolamento de camadas. A metodologia utilizada fez uso de um planejamento experimental fatorial fracionado, do tipo 2k-p, com k=5, onde os cinco parâmetros avaliados foram: temperatura de impressão; temperatura da mesa; velocidade de impressão; percentual de preenchimento e largura da parede. A acuracidade foi estudada mensurando as medidas das amostras e comparando com a medida nominal, enquanto o descolamento de camadas foi analisado através de testes de resistência em barra curta. Como resultado, foi possível verificar que o erro dimensional das peças é influenciado pelo eixo ou direção de construção, apresentando tanto dilatação quanto contração, e variando de -5,9% até +3,6%. E a resistência máxima em barra curta variou de 4,8 MPa até 7,6 MPa. Concluiu-se que para a acuracidade dimensional, o parâmetro de temperatura de impressão é o mais relevante, sendo ideal trabalhar na faixa de 260 °C; e para o descolamento de camadas o parâmetro de maior influência é o percentual de preenchimento, sendo ideal trabalhar na faixa igual ou maior à 80%.

Manufatura Aditiva;FDM;Acuracidade;Descolamento de Camadas.
Additive manufacturing technology is already a reality in the daily lives of designers, engineers, students and also ordinary users, and in this environment, fusion and deposition modeling (FDM) using thermoplastic filaments has become the most widespread technique. The demand for parts that present increasing quality, mechanical strength and dimensional precision, linked to process control has only increased in recent years, since this technique has an extensive range of parameters that can affect all of these characteristics. This motivated the development of this research, which aimed to carry out an experimental study capable of building and testing 3D printed pieces, using TRITAN HT material, through a wide parametric variation, with a focus on dimensional accuracy and delamination responses. The methodology used made use of a fractional factorial experimental design, type 2k-p, with k=5, where the five parameters evaluated were: printing temperature; bed temperature; print speed; fill factor and wall width. Accuracy was studied by measuring sample dimensions and comparing with the nominal dimension, while delamination was analyzed using short-beam strength. As a result, it was possible to verify that the dimensional error is influenced by the axis or direction of construction, presenting both expansion and contraction, and ranging from -5,9% to +3,6%. The maximum short-beam strength ranged from 4.8 MPa to 7.6 MPa. It was concluded that printing temperature is the most relevant parameter for dimensional accuracy, being ideal to work in the range of 260 °C, while delamination is mostly affected by fill factor, being ideal to work in the range equal to or greater than 80%.
Additive Manufacturing;FDM;Accuracy;Delamination.
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PORTUGUES
UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE
O trabalho possui divulgação autorizada
RAMON SALES DE ARAÚJO BATISTA 2021.pdf

Contexto

SISTEMAS TERMOMECÂNICOS
ANÁLISE E PROJETO DE SISTEMAS TERMOMECÂNICOS
PRO-DEFESA: Desenvolvimento de materiais compósitos para aplicações militares

Banca Examinadora

WANDERLEY FERREIRA DE AMORIM JUNIOR
DOCENTE - PERMANENTE
Sim
Nome Categoria
WALMAN BENICIO DE CASTRO Docente - PERMANENTE
SANDRO CAMPOS AMICO Participante Externo
LAURA HECKER DE CARVALHO Docente - VISITANTE
WANDERLEY FERREIRA DE AMORIM JUNIOR Docente - PERMANENTE

Financiadores

Financiador - Programa Fomento Número de Meses
FUND COORD DE APERFEICOAMENTO DE PESSOAL DE NIVEL SUP - Programa de Demanda Social 24

Vínculo

Bolsa de Fixação
Instituição de Ensino e Pesquisa
Ensino e Pesquisa
Sim
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Capes UFRN RNP
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