Efeito do pós-processamento por recozimento sobre as propriedades do PLA impresso com e sem adição de grafeno
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Date
2023-05-26Author
Liesenfeld, Janaina 
Primeiro orientador
Scheuer, Cristiano José
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A Manufatura Aditiva (MA) é um conjunto de processos de fabricação que constrói objetos
camada por camada, adicionando material de forma controlada. Ao contrário dos métodos
tradicionais de fabricação, que envolvem a remoção de material. A norma ISO/ASTM52900
classifica a manufatura aditiva em sete princípios diferentes e dentro do princípio de extrusão de
material destaca-se a tecnologia de Fabricação por Filamento Fundido (FFF) como a mais
amplamente utilizada, acessível e responsável pela popularização da MA. A tecnologia FFF utiliza
um filamento de material termoplástico que é aquecido, extrudado e depositado em camadas
sucessivas para formar um objeto tridimensional. Devido à fraca ligação produzida entre as
camadas de filamento depositadas, as estruturas poliméricas fabricadas pelo processo de FFF
apresentam baixa resistência. Para contornar esse problema, recentemente foi demonstrado que a
realização de tratamentos térmicos pós-deposição promove uma redução nas tensões térmicas
internas e melhoria na adesão entre as camadas, impactando positivamente sobre as propriedades
das peças impressas. Dentro deste contexto, foi realizado recozimento em amostras impressas de
Ácido Polilático (PLA) com e sem adição de grafeno nas temperaturas de 90, 100 e 120 °C por
60, 120 e 240 min, objetivando avaliar o papel destes parâmetros sobre a evolução das
propriedades supracitadas. As amostras recozidas tiveram suas características químicas avaliadas
pelas técnicas de Difração de Raios X (DRX) e Espectroscopia de Infravermelho com
Transformada de Fourier (FTIR); suas características térmicas investigadas pelas técnicas
Termogravimétrica (TGA) e Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC); suas propriedades
elétricas avaliadas em termos de resistência, resistividade e condutividade; e suas propriedades
mecânicas determinadas por meio dos ensaios de tração, flexão, sensibilidade ao entalhe, impacto
e dureza. As caracterizações químicas mostram que o recozimento não altera a composição
química dos materiais, porém gera alterações de ordem estrutural, produzindo a sua cristalização.
As caracterizações térmicas confirmaram a cristalização dos materiais e indicam um ligeiro
aumento no seu grau de estabilidade térmica. A caracterização elétrica mostrou que a cristalização
não produz qualquer efeito sobre as características do PLA impresso sem grafeno, porém melhora
a condutividade do PLA impresso com grafeno. A caracterização mecânica indicou que o
recozimento aumentou a resistência mecânica, a resistência à fratura, a resistência ao impacto, o
módulo de elasticidade e a dureza de ambos os materiais, mas reduziu a sua plasticidade. Por fim,
a fractografia dos corpos de prova mostrou que o recozimento não tem efeito sobre os mecanismos
de fratura mecânica PLA impresso com e sem grafeno.
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