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Universidade Federal de Santa catarina (UFSC)
Programa de Pós-graduação em Engenharia, Gestão e Mídia do Conhecimento (PPGEGC)
Detalhes do Documento Analisado

Centro: Tecnológico

Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica

Dimensão Institucional: Pós-Graduação

Dimensão ODS: Econômica

Tipo do Documento: Dissertação

Título: AVALIAÇÃO DE ESTRUTURAS CELULARES IRREGULARES PARAMETRIZADAS, VISANDO APLICAÇÃO NO PROJETO PARA MANUFATURA ADITIVA

Orientador
  • CARLOS HENRIQUE AHRENS
Aluno
  • ISADDORA BARATTO FONTENELLE

Conteúdo

No projeto para manufatura aditiva tem crescido o interesse em utilizar geometrias conhecidas por estruturas celulares. esta alternativa de projeto tem como princípio projetar peças cuja fabricação por manufatura aditiva resulte na deposição de material, camada por camada, apenas onde for necessário, com o objetivo de fabricar peças leves, sem comprometer sua estrutura mecânica. ao se utilizar neste processo de projeto, conceitos de parametrização, empregando-se, por exemplo, diagrama de voronoi, pode-se projetar peças geometricamente complexas, com possibilidade de controlar a variação composicional de sua estrutura celular irregular. apesar dessas vantagens há pouca informação em relação aos efeitos causados nas propriedades mecânicas de peças fabricadas por manufatura aditiva pela inclusão de estruturas celulares. neste contexto, este trabalho buscou avaliar corpos de prova (cps) contendo estruturas celulares fabricadas em poliamida 12 por sinterização seletiva a laser, buscando investigar os efeitos causados pela redução do volume e do número de células na resistência mecânica dos cps. por meio de um doe, amostras (cps) com diferentes volumes e quantidade de células foram fabricadas e testadas mecanicamente em ensaios de impacto charpy e flexão a três pontos, comparando-os com um corpo de prova padrão (sem a presença de estruturas celulares). os resultados do ensaio de flexão nos cps com 70% do volume total em relação ao corpo de prova padrão apresentaram menores valores de resistência mecânica com cps com menor quantidade de células presentes na estrutura. já os corpos de prova com 50% do volume obtiveram resultados similares independentemente da quantidade de células presentes nos mesmos. os resultados do ensaio de impacto nos cps com número de estruturas de 0,066 e 0,100 células por mm² apresentaram resultados semelhantes se considerado o desvio padrão tanto nas amostras com 70% do volume quanto nas com 50%. já os cps com 0,033 células por mm² apresentaram redução significativa da resistência mecânica. as micrografias da região fraturada dos cps submetidos ao ensaio de impacto sugeriram que a alteração estrutural das amostras afetou a microestrutura das mesmas. a utilização de estruturas celulares irregulares no projeto para manufatura aditiva, apesar de proporcionar liberdade de projeto, requer atenção especial dos projetistas e designers para que a estética do produto não comprometa a resistência mecânica requerida para a sua função.

Pós-processamento: Índice de Shannon: 3.86972

ODS 1 ODS 2 ODS 3 ODS 4 ODS 5 ODS 6 ODS 7 ODS 8 ODS 9 ODS 10 ODS 11 ODS 12 ODS 13 ODS 14 ODS 15 ODS 16
4,65% 4,48% 6,33% 6,54% 4,43% 4,19% 5,42% 6,23% 15,63% 4,89% 5,74% 11,59% 4,59% 6,03% 3,86% 5,40%
ODS Predominates
ODS 9
ODS 1

4,65%

ODS 2

4,48%

ODS 3

6,33%

ODS 4

6,54%

ODS 5

4,43%

ODS 6

4,19%

ODS 7

5,42%

ODS 8

6,23%

ODS 9

15,63%

ODS 10

4,89%

ODS 11

5,74%

ODS 12

11,59%

ODS 13

4,59%

ODS 14

6,03%

ODS 15

3,86%

ODS 16

5,40%