Caracterização térmica e mecânica de materiais impressos pelo processo de estereolitografia

• Autor(a) principal: Argôlo, Isaura Freitas Teixeira de
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPB
• Texto Completo: http://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/handle/tede/3478
• topic: Estereolitografia; Manufatura aditiva; Resinas sintéticas; Impressão tridimensional; Stereolithography; Three-Dimensional Printing; Synthetic Resins; CIENCIAS DA SAUDE::MEDICINA

A Manufatura Aditiva (MA) consiste em um processo de fabricação baseado na adição de material em camadas sucessivas, no qual é possível gerar peças físicas 3D, obtidas diretamente de arquivos de modelagem CAD (Computer Aided Design). A mesma é utilizada em diversas áreas como indústria automobilística, engenharias, arquitetura e, nas últimas décadas, tem sido aplicada na área de tecnologia em saúde, envolvendo a produção de órteses e próteses para tratamento/reabilitação de pacientes. A fim de que se compreenda melhor os processos e comportamentos dos materiais empregados, algumas pesquisas têm sido desenvolvidas. Nesse sentido, a presente pesquisa visou caracterizar térmica e mecanicamente a performance da resina Sheraprint-sg (utilizada para confecção de guias cirúrgicos) impressas pelo método da Estereolitografia (SLA). A metodologia aplicada buscou caracterizar as amostras confeccionadas em duas orientações na bandeja de impressão (grupo 1/vertical - eixo x e grupo 2/horizontal - eixo y) e com taxas de preenchimento interno de 50% e 100% através dos ensaios de Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), Termogravimetria (TGA), Análise Dinâmico - Mecânica (DMA) e Microdureza Vickers. A partir da análise das curvas DSC/TGA, foi possível calcular a entalpia (5.677 J/g e 1.0988 J/g) e temperatura de degradação (396°C) da resina Sheraprint-sg. Para o ensaio de DMA, os resultados obtidos evidenciaram diferenças estatisticamente significativa (p < 0,05) de acordo com os grupos avaliados considerando os valores de Tg (E’) e Tg (Tan Delta) (p < 0,001). No primeiro parâmetro avaliado, o maior valor foi observado nas amostras do grupo eixo x – 50% (59,10°C), eixo y – 50% (57,73°C) e eixo x – 100% (57,47°C). Já para o segundo parâmetro avaliado, os maiores valores foram observados nas amostras dos grupos eixo y – 50% (128,83°C) e eixo x – 50% (127,67°C). No que se refere ao módulo de elasticidade, as amostras do grupo eixo x – 100% (2155,33MPa em 30ºC e 272,67MPa em 100°C) demonstraram rigidez acentuada, sendo necessária maior força para a ruptura do material. Em relação a microdureza, os materiais impressos no eixo x – 100% (21,84HV) obtiveram maior resistência à deformação. Dessa forma, observou-se a influência da taxa de preenchimento e da posição de orientação para os materiais confeccionados tridimensionalmente, portanto, as características mais favoráveis ao uso em manufatura aditiva para a saúde vão depender da sua aplicabilidade.