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Análise paramétrica e validação experimental de um cabeçote de extrusão baseado em rosca, para impressão 3-D (2015)

  • Authors:
  • USP affiliated authors: FREITAS, MATHEUS STOSHY DE - EESC
  • USP Schools: EESC
  • Subjects: POLÍMEROS (MATERIAIS) (PROCESSAMENTO); ANÁLISE TÉRMICA; TERCEIRA DIMENSÃO; MICROSCOPIA ELETRÔNICA DE VARREDURA
  • Language: Português
  • Abstract: O objetivo desse trabalho consiste na validação experimental e implementação de melhorias de projeto, de um cabeçote de extrusão com rosca de seção variável usada em uma impressora 3-0 experimental. O primeiro estudo realizado envolveu a análise térmica por elementos finitos do sistema rosca-cilindro, com o intuito de se verificar a implantação de um sistema de refrigeração com suportes aletados ao longo do barril que têm como função a dissipação de calor gerado no processo de extrusão, por convecção forçada. O perfil de temperaturas ao longo do barril também é um resultado importante e uma validação experimental foi realizada com medições realizadas em termopar. Foram realizados testes de extrusão utilizando o polímero Nylon 12 PA e o polímero biodegradável PCL (Polycaprolactona), que permitiram a avaliação da estrutura do material extrudado, através da visualização de imagens de MEV (Microscopia Eletrônica de Varredura) e avaliação da forma dos filamentos. Scaffolds foram fabricados utilizando o sistema em estudo e submetidos à mesma avaliação com imagens de MEV. Por meio de um DOE (Design of Experiments) foram conduzidas medições de diâmetros dos filamentos extrudados, que revelaram o fenômeno de inchamento de extrudado, para o menor diâmetro de bico. Com o maior diâmetro do bico de deposição foram gerados scaffolds, com porosidade controlada e também foi demonstrada a capacidade de extrusão e deposição de materiais compósitos (polimérico/cerâmico). O cabeçote demonstrou, portanto, sua capacidade em aplicações de pesquisa, que envolvam geração de filamentos e protótipos poliméricos e cerâmicos. Esses materiais encontram aplicações desde a engenharia tecidual até aplicações industriais, com ou sem controle de porosidade. Um estudo preliminar sobre a melhoria do projeto mecânico do cabeçote incluiu a redução do seu peso, por meio (Continua)(Continuação) da troca do sistema de redução, com a escolha de um redutor cicloidal ou harmônico e retirada de material da estrutura, o que deve reduzir o peso do sistema em aproximadamente 38%
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 14.01.2015
  • Acesso online ao documento

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    BibliotecaCód. de barrasNúm. de chamada
    EESC31100201422TESE 9071
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    • ABNT

      FREITAS, Matheus Stoshy de; SILVEIRA, Zilda de Castro. Análise paramétrica e validação experimental de um cabeçote de extrusão baseado em rosca, para impressão 3-D. 2015.Universidade de São Paulo, São Carlos, SP, 2015. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18146/tde-24052015-103310/pt-br.php >.
    • APA

      Freitas, M. S. de, & Silveira, Z. de C. (2015). Análise paramétrica e validação experimental de um cabeçote de extrusão baseado em rosca, para impressão 3-D. Universidade de São Paulo, São Carlos, SP. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18146/tde-24052015-103310/pt-br.php
    • NLM

      Freitas MS de, Silveira Z de C. Análise paramétrica e validação experimental de um cabeçote de extrusão baseado em rosca, para impressão 3-D [Internet]. 2015 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18146/tde-24052015-103310/pt-br.php
    • Vancouver

      Freitas MS de, Silveira Z de C. Análise paramétrica e validação experimental de um cabeçote de extrusão baseado em rosca, para impressão 3-D [Internet]. 2015 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18146/tde-24052015-103310/pt-br.php

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