dc.creator | Lorenzett, Ezequiel | |
dc.date.accessioned | 2024-02-14T17:49:14Z | |
dc.date.available | 2024-02-14T17:49:14Z | |
dc.date.issued | 2024-01-23 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/31470 | |
dc.description.abstract | During the fused deposition (FDM) 3D printing process, several effects are observed on the deposited polymers. These effects include phase change, extrusion, voltage gradient, friction, contact between different (polymer/substrate) and/or identical (polymer/polymer) materials and solid-liquid interfaces under temperature gradients. As a result, an accumulation of charges is observed in the printed objects, varying according to the chemical structure of the polymer and substrate and the printing parameters. In this dissertation, an extensive study was developed using a Kelvin electrode, demonstrating the spontaneous accumulation of charges in five polymers (ABS, PETG, PLA, TPU and Nylon) during and after printing. These five polymers were printed on three different substrates (glass, steel and PTFE). Then, the glass substrate was selected as a standard, and it was observed how printing parameters such as printing direction, printing speed, substrate temperature, extrusion temperature and the number of layers affect in different ways the magnitude and the distribution of generated loads. Then, dissipation measurements at rest were made to investigate the half-life of the charges. Furthermore, simple protocols were developed using common multimeters for charge monitoring. Also, methods were applied to control and mitigate charges using corona discharge and triboelectrifying the substrates with a polyethylene (PE) plate. Finally, an electret was manufactured directly on the 3D printer, indicating a potential advancement in electret technology. Thus, based on the results obtained in this dissertation, numerous advances are expected in the area of electrostatic materials and 3D printing, such as the production of parts with controlled electrical charge and the use of pre-electrified molds for application in energy collection devices and sensors. | eng |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | por |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Eletrização | por |
dc.subject | Polímeros | por |
dc.subject | Impressão 3D FDM | por |
dc.subject | Acúmulo de cargas | por |
dc.subject | Electrification | eng |
dc.subject | Polymers | eng |
dc.subject | 3D printing FDM | eng |
dc.subject | Charge build-up | eng |
dc.title | Evidências da eletrização de polímeros dielétricos durante a impressão 3D | por |
dc.title.alternative | Evidence of dielectric polymer electrification during 3D printing | eng |
dc.type | Dissertação | por |
dc.description.resumo | Durante o processo de impressão 3D por deposição fundida (FDM), diversos efeitos são observados nos polímeros depositados. Esses efeitos incluem mudança de fase, extrusão, gradiente de tensão, fricção, contato entre materiais diferentes (polímero/substrato) e/ou idênticos (polímero/polímero) e, interfaces sólido-líquido sob gradientes de temperatura. Como resultado a esses efeitos, observa-se um acúmulo de cargas nos objetos impressos variando de acordo com a estrutura química do polímero e do substrato e os parâmetros de impressão. Nesta dissertação, foi desenvolvido um extenso estudo utilizando um eletrodo de Kelvin, evidenciando o acúmulo espontâneo de cargas em cinco polímeros (ABS, PETG, PLA, TPU e Nylon) durante e após a impressão. Esses cinco polímeros foram impressos em três substratos diferentes (vidro, aço e PTFE). Em seguida, o substrato de vidro foi selecionado como padrão, e observou-se como os parâmetros de impressão como direção de impressão, velocidade de impressão, temperatura do substrato, temperatura de extrusão e o número de camadas afetam de formas distintas a magnitude e a distribuição das cargas geradas. Em seguida, medidas de dissipação em repouso foram feitas para investigar o tempo de meia vida das cargas. Além disso, foram desenvolvidos protocolos simples empregando multímetros comuns para monitoramento de carga. Também, foram aplicados métodos para controle e mitigação de cargas utilizando descarga corona e triboeletrizando os substratos com uma placa polietileno (PE). Finalmente, um eletreto foi produzido diretamente na impressora 3D, sugerindo um potencial desenvolvimento na tecnologia de eletretos. Assim, a partir dos resultados obtidos nesta dissertação, esperam-se inúmeros avanços na área de materiais eletrostáticos e impressão 3D como a produção de peças com carga elétrica controlada e o uso de moldes pré-eletrizados para aplicação em dispositivos de coleta de energia e sensores. | por |
dc.contributor.advisor1 | Burgo, Thiago Augusto de Lima | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/5737213839553155 | por |
dc.contributor.referee1 | Volanti, Diogo Paschoalini | |
dc.contributor.referee2 | Figueroa, Carlos Alejandro | |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/3465644393560105 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Química | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Química | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Ciências Naturais e Exatas | por |