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dc.contributor.advisorDaudt, Natalia de Freitas
dc.creatorSouza, Gabriela Emanuelle Valeriano Soares de
dc.date.accessioned2024-08-02T11:53:26Z
dc.date.available2024-08-02T11:53:26Z
dc.date.issued2023-12-21
dc.date.submitted2023
dc.identifier.citationSOUZA, G. E. V. S. de. Produção e caracterização de compósitos de titânio-grafeno a partir de pastas para impressão 3D por extrusão. 2023. 50 p.Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Aeroespacial)-Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS, 2023.por
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/32591
dc.descriptionTrabalho de conclusão de curso (graduação) - Universidade Federal de Santa Maria, Centro de Tecnologia, Curso de Engenharia Aeroespacial, RS, 2023.por
dc.description.abstractAdditive Manufacturing (AM), also known as 3D printing, represents a revolutionary technology that has significantly altered the industrial landscape over the years and has a transformative impact on various sectors. It provides a flexible and innovative approach to the production of parts and products with complex geometries. One of the possible processes for metal manufacturing is 3D printing by paste extrusion. The process is derived from the technique of ceramic printing by paste extrusion. This technique involves using a paste composed of a mixture of metal powders and binders. The paste is then printed using the extrusion process, resulting in a green part that undergoes subsequent sintering. The success of 3D printing by paste extrusion is contingent upon the flow properties of the paste, the strength of the green component, and the sintering procedure. This AM process holds promise for the manufacturing of metal matrix composites. Among metal matrix composites, titanium-graphene composites stand out. Titanium-graphene composites represent an advanced class of materials that combine the exceptional properties of titanium and graphene. This combination offers notable advantages in terms of mechanical strength, lightness, electrical conductivity, and corrosion resistance, making these materials promising for a variety of applications. In this study, AM of titanium-graphene composites was carried out through the compaction of metal pastes followed by sintering. Three compositions of titanium and titanium-graphene pastes were produced using polyvinyl alcohol (PVA) as a binder. Green samples were produced by cold compaction of pastes for 3D extrusion and then subjected to thermal binder extraction and sintering. The sintered samples were characterized for microstructural, mechanical, and porosity properties. The results obtained from samples manufactured by cold compaction of titanium-graphene pastes indicated that the addition of graphene improves hardness. With the addition of 0.3% by weight of graphene, an increase of over 71% in microhardness and over 17% in the modulus of elasticity was achieved. The addition of 0.5% graphene showed a embrittling effect, reducing compressive strength and microhardness due to higher porosity values. The results suggest that graphene can be efficiently used as a reinforcement for titanium alloys when added in an appropriate proportion.eng
dc.languageporpor
dc.rightsAcesso Abertopor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectManufatura Aditivapor
dc.subjectNano-compósitopor
dc.subjectPastaspor
dc.subjectExtrusãopor
dc.subjectTitâniopor
dc.subjectAdditive Manufacturingeng
dc.subjectNano-compositeeng
dc.subjectPasteseng
dc.subjectExtrusioneng
dc.subjectTitaniumeng
dc.titleProdução e caracterização de compósitos de titânio-grafeno a partir de pastas para impressão 3D por extrusão.por
dc.typeTrabalho de Conclusão de Curso de Graduaçãopor
dc.degree.localSanta Maria, RS, Brasil.por
dc.degree.graduationEngenharia Aeroespacialpor
dc.description.resumoA Manufatura Aditiva (MA), também conhecida como impressão 3D, representa uma tecnologia revolucionária que tem alterado significativamente a paisagem industrial ao longo dos anos e exerce um impacto transformador em vários setores, proporcionando uma abordagem flexível e inovadora para a produção de peças e produtos de geometrias complexas. Um dos processos possíveis para fabricação de metais é a impressão 3D por extrusão de pastas. O processo é derivado da técnica de impressão de cerâmicas por extrusão de pastas. Essa técnica utiliza uma pasta composta de uma mistura de pós metálicos e aglutinantes. Essa pasta é impressa por meio do processo de extrusão, resultando em uma peça verde que posteriormente é sinterizada. O êxito da impressão 3D por extrusão de pastas está condicionado às propriedades de escoamento da pasta, à resistência da peça verde e ao procedimento de sinterização. Esse processo de MA é promissor para a fabricação de compósitos de matriz metálica. Dentre os compósitos de matriz metálicas, destaca-se os compósitos de titânio-grafeno. Os compósitos de titânio-grafeno, os quais representam uma classe avançada de materiais que combinam as propriedades excepci onais do titânio e do grafeno. Essa combinação oferece vantagens notáveis em termos de resistência mecânica, leveza, condutividade elétrica e resistência à corrosão, tornando esses materiais promissores para uma variedade de aplicações. Neste estudo, a MA de compósitos de titânio-grafeno foi realizada através da compactação de pastas metálicas se guidas de sinterização. Para isso, foram produzidas três composições de pastas de titânio e titânio-grafeno utilizando o álcool polivinílico (PVA) como aglutinante. Amostras verdes foram produzidas a partir da compactação à frio de pastas para extrusão 3D e em seguida submetidas a extração térmica do ligante e sinterização. As amostras sinterizadas foram caracterizadas quanto as propriedades microestuturais, mecânicas e porosidade. Os resultados obtidos nas amostras fabricadas por compactação à frio de pastas de titânio-grafeno indicaram que a adição de grafeno melhora a dureza. Com a adição de 0,3% em massa de grafeno, foi alcançado um aumento de mais de 71% na microdureza e mais de 17% no módulo de elasticidade. A adição de 0,5% de grafeno apresentou um efeito fragilizador reduzindo a resistência à compressão e microdureza devido aos valores de porosidade mais elevados. Os resultados obtidos, indicam que o grafeno pode ser eficientemente utilizado como reforço para ligas de titânio quando adicionado em uma proporção adequada.por
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.initialsUFSMpor
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA AEROESPACIALpor
dc.publisher.unidadeCentro de Tecnologiapor


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