Estudo do comportamento mecânico em diferentes preenchimentos de corpo de prova feitos por uma impressora 3D

Abstract

A tecnologia de impressão 3D, também conhecida como manufatura aditiva, destacou sua relevância na indústria devido à flexibilidade e eficiência na produção de peças e protótipos. O foco está na Modelagem de Deposição Fundida (FDM), onde o preenchimento interno das peças é crucial para características como resistência, flexibilidade e economia de material. O estudo visa explorar a influência da variação dos parâmetros de preenchimento nas propriedades mecânicas dos objetos produzidos por FDM, visando otimizar a eficiência do processo e garantir a qualidade das peças. Após a impressão dos corpos de prova seguindo parâmetros da norma ASTM D638, foram verificadas alterações na espessura após a impressão dos corpos de prova, especialmente no PLA, indicando a necessidade de ajustes nas configurações de impressão, embora dentro das tolerâncias normativas. As análises focaram na influência dos padrões de preenchimento na resistência à tração, destacando o Giroide em PLA pela superioridade em resistência, enquanto o Cúbico mostrou consistência. No ABS, o padrão Ziguezague revelou resistência ligeiramente superior, mas com maior variabilidade. A análise estrutural evidenciou a costura de impressão como ponto crítico na fragilidade dos corpos de prova, indicando a importância da otimização dos parâmetros de impressão. Em síntese, o estudo ressalta a importância da escolha criteriosa de materiais, configurações de impressão e padrões de preenchimento para assegurar a qualidade e consistência de peças impressas em 3D.

The 3D printing technology, also known as additive manufacturing, has highlighted its relevance in the industry due to its flexibility and efficiency in producing parts and prototypes. The focus is on Fused Deposition Modeling (FDM), where the internal filling of parts is crucial for characteristics such as strength, flexibility, and material economy. The study aims to explore the influence of variation in filling parameters on the mechanical properties of objects produced by FDM, aiming to optimize the process efficiency and ensure the quality of parts. After printing test specimens following ASTM D638 standard parameters, changes in thickness were observed, especially in PLA, indicating the need for adjustments in printing settings, although within normative tolerances. The analyses focused on the influence of filling patterns on tensile strength, highlighting the Giroide in PLA for its superior strength, while the Cubico showed consistency. In ABS, the Ziguezague pattern revealed slightly higher strength but with greater variability. Structural analysis highlighted the print seam as a critical point in the fragility of test specimens, indicating the importance of optimizing printing parameters. In summary, the study emphasizes the importance of careful selection of materials, printing configurations, and filling patterns to ensure the quality and consistency of 3D-printed parts.