Estudo de chapas planas prensadas a quente a partir de resíduos de PLA originários do processo de impressão 3D por extrusão de filamento

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Caldovino, Greice Carvalho
• Orientador(a): Silva, Fábio Pinto da
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Impressão tridimensional; Fabricação digital; Reciclagem
• Palavras-chave em Inglês: 3D printing; Poly lactic acid; Digital manufacturing; Recycling
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/255767

As impressoras 3D por extrusão de filamento à base de polímeros se popularizaram em diversos contextos nos últimos anos, sobretudo nos fab labs e espaços maker. Ainda que estes sejam equipamentos de manufatura aditiva e operem com a sobreposição progressiva de material, por diversos motivos de execução e ou erro humano eles geram resíduos poliméricos. Portanto, este trabalho teve como objetivo investigar a viabilidade de produção de chapas planas a partir da prensagem a quente de resíduos originários do processo de impressão 3D por extrusão de filamento. Com a finalidade de aplicação no âmbito dos espaços maker para a produção de protótipos e peças para estudo de forma e volume. O material investigado foi o Poli Ácido Lático (PLA), por este ser amplamente utilizado no contexto da impressão 3D. Para tanto, a metodologia empregada consistiu na coleta, separação e classificação dos resíduos de PLA, na trituração dos mesmos e na elaboração do molde, culminando no processo de prensagem a quente do material utilizando uma prensa sublimática. Foram também executados ensaios de caracterização do material; e foi feita a preparação dos corpos de prova por corte a laser para a realização de ensaios mecânicos. A partir dos resultados, é possível atestar a viabilidade de obtenção de chapas planas utilizando a metodologia apresentada, porém houve a ocorrência de bolhas em grande parte dos experimentos e a cor do material limitou a adoção de parâmetros padronizados para as chapas. Quanto à caracterização do material, por meio da análise DSC pode-se confirmar que o PLA possui baixa temperatura de transição vítrea, entretanto, observou-se alteração na cristalinidade do material e a diminuição da temperatura de fusão nas amostras ensaiadas. Nos ensaios mecânicos, de tração e impacto, observou-se que as chapas planas prensadas a quente são menos resistentes quando comparadas a outros processos analisados. Como conclusão, tem-se que as chapas planas obtidas pela metodologia podem ser utilizadas para aplicações com baixa solicitação mecânica, como no estudo de volumetria e protótipos.