Análise da influência dos parâmetros de tenacidade em peças obtidas por deposição de material fundido - FDM

Abstract

A crescente utilização do processo de manufatura aditiva, popularmente conhecida como impressão 3D, permite a construção de modelos físicos através adição de camadas de material sobre camadas, sendo a tecnologia de Deposição de Material Fundido (FDM), a técnica mais utilizada e com menor custo. Esse tipo de equipamento possibilita a fabricação de objetos mediante a fusão da matéria-prima, que por sua vez se encontra na forma de filamentos bobinados em carretéis. O Poli (Ácido Lático) (PLA) é um dos materiais de maior uso, devido à sua facilidade de impressão. Porém, ainda existem algumas incógnitas quanto a influência dos parâmetros de fabricação em relação a resistência mecânica do modelo impresso. Desta maneira, este trabalho tem como objetivo, analisar os resultados de resistência ao impacto para diferentes combinações de parâmetros, com PLA de um mesmo lote em três configurações: natural, branco e preto. Os corpos de provas manufaturados tem a combinação de parâmetros definidos com um valor mínimo e um valor máximo, seguindo um planejamento de experimentos. O ensaio de impacto, do tipo Izod, seguiu a norma ASTM D256-10 e para a análise dos resultados foi utilizado o delineamento de experimentos. Com isso, chegou-se nas possíveis combinações de parâmetros para obter a maior resistência mecânica ao impacto, concluindo que o grau de influência de cada parâmetro impacta diferentemente para cada cor.

The increasing use of the additive manufacturing process, popularly known as 3D printing, allows the construction of physical models by adding material layers over layers, being the technology of Fusion Deposition modeling (FDM) the most used technique and the cheapest one. This type of equipment makes possible to manufacture objects by melting the raw material, which is supplied in the form of coiled filaments. Therefore, Poly (Lactic Acid) (PLA) is one of the most widely used material, due to its easy of printing. However, there are still some uncertainties as the influence of manufacturing parameters in relation to the mechanical strength of the printed model. This paper presents the analysis of impact resistance results, for different PLA parameter combinations, using material of the same batch in three configurations: natural, white and black. The manufactured specimens have the combination of defined parameters with a minimum and a maximum value, following a design of experiments. The Izod impact test followed the ASTM D256-10 standard and, for the results analysis, a experiment design was used. As a result, different parameter combinations have been defined to achieve a greater mechanical impact resistance, concluding that the degree of influence of each parameter impacts differently for each color.