Desenvolvimento de filamento compósito de matriz polimérica TPS/PEBD com carga metálica AlSi10Mg para aplicação em manufatura aditiva
| dc.contributor.advisor | Nossa, Tamires de Souza | |
| dc.contributor.author | Delfino, Gustavo Moreira | |
| dc.contributor.referee | Silva, Mário Luiz Nunes da | |
| dc.contributor.referee | Assis, Cleiton Lazaro Fazolo de | |
| dc.date.accessioned | 2024-03-06T14:20:46Z | |
| dc.date.available | 2024-03-06T14:20:46Z | |
| dc.date.issued | 2022-11-30 | |
| dc.description.abstract | O processo de manufatura aditiva por impressão 3D permite a produção de peças com geometrias complexas, de maneira limpa, com equipamentos menores e portáteis. Atualmente, a impressão 3D é muito utilizada na fabricação de protótipos ou produtos poliméricos em diversas áreas. A incorporação de pó metálico aos filamentos poliméricos para a impressão 3D tem sido investigada com o intuito de aumentar a versatilidade da técnica e oferecer uma alternativa às técnicas de processamento por Fabricação por Filamento Fundido(FFF). A formulação do polímero ligante é decisiva para um processo de fabricação bem-sucedido. Esse estudo apresenta o desenvolvimento de um sistema ligante para a impressão 3D de filamento de AlSi10Mg. O ligante contém polietileno de baixa densidade (PEBD) e amido termoplástico (TPS). O PEBD garante a integridade estrutural durante a dissolução do ligante, promove a redução da viscosidade e o aumento na resistência e rigidez, enquanto o TPS, além de ser um polímero biodegradável, oferece flexibilidade aos filamentos. Foi realizado um levantamento do formato e analisada a distribuição do tamanho das partículas dos pós-metálicos antes de serem incorporados à matriz polimérica. Os filamentos compósitos foram produzidos por meio de extrusão reativa (REX), caracterizados mecanicamente e avaliados quanto a sua homogeneidade. O método de extrusão reativa se mostrou eficaz na produção de filamentos compósitos homogêneos com relação à carga metálica incorporada ao elemento ligante. Contudo, os filamentos extrudados apresentaram propriedades mecânicas inferiores às verificadas para os termoplásticos comumente aplicados no fabrico aditivo por FFF. | |
| dc.description.abstract2 | The 3D printing additive manufacturing process allows the production of parts with complex geometries, in a clean way, with smaller and portable equipment. Currently, 3D printing is widely used in the manufacture of prototypes or polymeric products in several areas. The incorporation of metallic powder to polymeric filaments for 3D printing has been investigated to increase the versatility of the technique and offer an alternative to the techniques of processing by Fused Filament Fabrication(FFF). The formulation of the binding polymer is decisive for a successful manufacturing process. This study presents the development of a binding system for 3D printing of AlSi10Mg filament. The binder contains low density polyethylene (LDPE) and thermoplastic starch (TPS). The LDPE guarantees the structural integrity during the dissolution of the binder, promotes the reduction of the viscosity and the increase in the strength and rigidity, while the TPS, in addition to being a biodegradable polymer, offers flexibility to the filaments. A shape survey was carried out and the particle size distribution of the metallic powders was analyzed before being incorporated into the polymer matrix. The composite filaments were produced by means of reactive extrusion (REX), mechanically characterized, and evaluated for their homogeneity. The reactive extrusion method proved to be effective in the production of homogeneous composite filaments with respect to the metallic charge incorporated into the binding element. However, the extruded filaments had lower mechanical properties than those found for thermoplastics commonly applied in the FFF additive preparation. | |
| dc.format.mimetype | application/pdf | |
| dc.identifier.bibliographicCitation | DELFINO, G. M. Desenvolvimento de filamento compósito de matriz polimérica TPS/PEBD com carga metálica AlSi10Mg para aplicação em manufatura aditiva. Itapetininga, 2022. 37 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica) - Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo, Câmpus Itapetininga, Itapetininga, 2022. | |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.ifsp.edu.br/handle/123456789/638 | |
| dc.identifier2.lattes | http://lattes.cnpq.br/9918661889916160 | |
| dc.publisher | Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo (IFSP) | |
| dc.publisher.campi | ITAPETININGA | |
| dc.subject.keywords | Impressão - equipamento e acessórios | |
| dc.subject.keywords | Polímeros - aditivos | |
| dc.subject.keywords | Manufatura aditiva | |
| dc.title | Desenvolvimento de filamento compósito de matriz polimérica TPS/PEBD com carga metálica AlSi10Mg para aplicação em manufatura aditiva | |
| dc.type | Trabalhos de Conclusão de Curso de Graduação |