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Type: TCC
Title: Análise da influência dos parâmetros de impressão 3D nas propriedades mecânicas do PETG utilizando métado de taguchi
Authors: Maia, Lucas Felipe Aguiar
Advisor: Pinheiro, Pedro Helton Magalhães
Keywords in Brazilian Portuguese : Impressão 3D;Polietileno tereftalato glicol (PETG);Modelagem por fusão e deposição (FDM);Método de Taguchi;Propriedades mecânicas;Parâmetros de impressão
Keywords in English : 3D printing;Polyethylene terephthalate glycol (PETG);Fused deposition modeling (FDM);Taguchi method;Mechanical properties;Printing parameters
Issue Date: 2023
Abstract in Brazilian Portuguese: A impressão 3D, também conhecida como manufatura aditiva, é uma tecnologia revolucionária que tem transformado a forma como objetos tridimensionais são produzidos. Nesse contexto, o estudo dos parâmetros de impressão 3D e a otimização das propriedades mecânicas são de suma importância para aproveitar todo o potencial dessa tecnologia. Entre os materiais utilizados na impressão 3D, o Polietileno Tereftalato Glicol (PETG) tem se destacado devido às suas propriedades únicas, como resistência mecânica, durabilidade e biodegradabilidade. No entanto, é necessário compreender a influência dos parâmetros de impressão 3D no PETG para maximizar suas propriedades desejadas. Nesse contexto, o objetivo principal deste trabalho foi analisar como os parâmetros de nível de preenchimento, padrão de preenchimento, altura de camada e orientação de impressão afetam as propriedades de resistência à tração, alongamento na ruptura, tempo de impressão e massa do PETG impresso em 3D, assim como definir a combinação dos níveis dos fatores de controle que maximizam essas propriedades. Para alcançar esse objetivo, utilizou-se o Método de Taguchi, amplamente recomendado para estudos que envolvem múltiplos fatores e um grande número de combinações a serem avaliadas. Os resultados obtidos destacaram que o nível de preenchimento foi o fator mais influente no limite de resistência à tração, tempo de impressão e massa das amostras. Aumentos no nível de preenchimento resultaram em maior resistência, porém com um tempo de impressão mais longo e maior massa das peças. O padrão de preenchimento também teve um impacto significativo, sendo o padrão "linhas" o mais eficaz para aumentar o alongamento na ruptura e melhorar a resistência do material. Além disso, a altura de camada influenciou o tempo de impressão e a massa das amostras, com alturas maiores resultando em maior massa, mas tempo de impressão reduzido. Quanto à orientação de impressão, foi menos influente, exceto para o alongamento na ruptura, onde a orientação de -45°e 45° foi a mais adequada. Para o limite de resistência à tração, a orientação perpendicular de 90° foi considerada a mais adequada. Dessa forma, os resultados obtidos reforçam a necessidade de considerar os parâmetros de impressão 3D no PETG para otimizar suas propriedades mecânicas desejadas. Compreender a influência desses parâmetros possibilitará a fabricação de peças impressas em 3D com melhor desempenho e qualidade. Essas descobertas contribuem significativamente para o avanço da impressão 3D e seu uso em diversas aplicações industriais e tecnológicas.
Abstract: 3D printing, also known as additive manufacturing, is a revolutionary technology that has transformed the way three-dimensional objects are produced. In this context, the study of 3D printing parameters and the optimization of mechanical properties are of utmost importance to harness the full potential of this technology. Among the materials used in 3D printing, Polyethylene Terephthalate Glycol (PETG) has stood out due to its unique properties such as mechanical strength, durability, and biodegradability. However, it is necessary to understand the influence of 3D printing parameters on PETG to maximize its desired properties. In this context, the main objective of this work was to analyze how the parameters of fill density, fill pattern, layer height, and print orientation affect the properties of tensile strength, elongation at break, printing time, and mass of 3D-printed PETG, as well as to define the combination of control factor levels that maximize these properties. To achieve this objective, the Taguchi Method was used, widely recommended for studies involving multiple factors and a large number of combinations to be evaluated. The results obtained highlighted that the fill density was the most influential factor in the tensile strength limit, printing time, and mass of the samples. Increases in fill density resulted in higher strength, but with longer printing time and greater mass of the parts. The fill pattern also had a significant impact, with the "lines" pattern being the most effective in increasing elongation at break and improving material strength. Furthermore, layer height influenced the printing time and mass of the samples, with greater heights resulting in higher mass but reduced printing time. As for print orientation, it was less influential, except for elongation at break, where the -45° and 45° orientations were the most suitable. For the tensile strength limit, the perpendicular 90° orientation was considered the most suitable. Thus, the results obtained reinforce the need to consider 3D printing parameters for PETG to optimize its desired mechanical properties. Understanding the influence of these parameters will enable the manufacturing of 3D-printed parts with better performance and quality. These findings contribute significantly to the advancement of 3D printing and its use in various industrial and technological applications.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/75198
Access Rights: Acesso Aberto
Appears in Collections:ENGENHARIA MECÂNICA - RUSSAS - Monografias

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