Iniciativas sustentáveis em relação ao uso da impressão 3D

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Perez Neto, Hugo
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/235682
Resumo: A impressão 3D é uma tecnologia em ascensão, utilizada principalmente para a manufatura de protótipos e modelos de escala reduzida. A facilidade desta tecnologia em relação a outras disponíveis anteriormente vem tornando-a a principal solução para diversas aplicações industriais e domésticas. No entanto, sua popularização também está relacionada a problemas ambientais causados pelo descarte incorreto de plásticos, que acabam em locais impróprios como o oceano. Além disso, a utilização de filamentos poliméricos, independente da escala, contribui para a geração de compostos voláteis e formação de nanoplásticos. Com o objetivo de tornar a manufatura aditiva menos poluente ou mais sustentável, foram encontradas na literatura algumas alternativas e/ou iniciativas consideradas relevantes, como a reciclagem de filamentos, o uso de biocompósitos e programas de conscientização. A reciclagem de polímeros como PLA, ABS e a utilização de fontes como o PEAD de sacolas plásticas mostraram resultados promissores na impressão por Manufatura de Fusão e Deposição, apresentando filamentos ou peças com propriedades similares aquelas do plástico virgem. Após alguns ciclos de extrusão e impressão, propriedades mecânicas como resistência à tração e alongamento permaneceram praticamente inalteradas, diferente da viscosidade, que sofreu redução significativa. Além do crescente uso do PLA, que é um material biodegradável e reciclável, o desenvolvimento de filamentos biocompósitos biodegradáveis vem ganhando importância no mercado. A mistura de biomateriais, além de possibilitar uma melhora das propriedades mecânicas dos filamentos pode ser aliada à questão ambiental; muitos biocompósitos presentes no mercado apresentam fibras naturais provindas de resíduos agrícolas que geralmente são enviados a aterros, compostagem ou destinados para produção de ração animal. Por fim, iniciativas vinculadas a programas de conscientização de crianças e adolescentes sobre o plástico nos oceanos e o uso de extrusoras domésticas se mostraram como ótimas aliadas para o aumento da sustentabilidade da impressão 3D. Até o momento, conclui-se que as iniciativas relacionadas à reciclagem de polímeros e aplicação de biocompósitos é muito benéfica sob a perspectiva ambiental. No entanto, estudos relacionados à análise do ciclo de vida e a avaliação caso a caso das tecnologias de manufatura aditiva precisam ser melhor explorados antes da solidificação destas tecnologias como uma alternativa vantajosa.
id UFRGS-2_465c0f674efdc217b64c8753cd1ed930
oai_identifier_str oai:www.lume.ufrgs.br:10183/235682
network_acronym_str UFRGS-2
network_name_str Repositório Institucional da UFRGS
repository_id_str
spelling Perez Neto, HugoSpada, Jordana Corralo2022-03-08T04:37:31Z2021http://hdl.handle.net/10183/235682001135383A impressão 3D é uma tecnologia em ascensão, utilizada principalmente para a manufatura de protótipos e modelos de escala reduzida. A facilidade desta tecnologia em relação a outras disponíveis anteriormente vem tornando-a a principal solução para diversas aplicações industriais e domésticas. No entanto, sua popularização também está relacionada a problemas ambientais causados pelo descarte incorreto de plásticos, que acabam em locais impróprios como o oceano. Além disso, a utilização de filamentos poliméricos, independente da escala, contribui para a geração de compostos voláteis e formação de nanoplásticos. Com o objetivo de tornar a manufatura aditiva menos poluente ou mais sustentável, foram encontradas na literatura algumas alternativas e/ou iniciativas consideradas relevantes, como a reciclagem de filamentos, o uso de biocompósitos e programas de conscientização. A reciclagem de polímeros como PLA, ABS e a utilização de fontes como o PEAD de sacolas plásticas mostraram resultados promissores na impressão por Manufatura de Fusão e Deposição, apresentando filamentos ou peças com propriedades similares aquelas do plástico virgem. Após alguns ciclos de extrusão e impressão, propriedades mecânicas como resistência à tração e alongamento permaneceram praticamente inalteradas, diferente da viscosidade, que sofreu redução significativa. Além do crescente uso do PLA, que é um material biodegradável e reciclável, o desenvolvimento de filamentos biocompósitos biodegradáveis vem ganhando importância no mercado. A mistura de biomateriais, além de possibilitar uma melhora das propriedades mecânicas dos filamentos pode ser aliada à questão ambiental; muitos biocompósitos presentes no mercado apresentam fibras naturais provindas de resíduos agrícolas que geralmente são enviados a aterros, compostagem ou destinados para produção de ração animal. Por fim, iniciativas vinculadas a programas de conscientização de crianças e adolescentes sobre o plástico nos oceanos e o uso de extrusoras domésticas se mostraram como ótimas aliadas para o aumento da sustentabilidade da impressão 3D. Até o momento, conclui-se que as iniciativas relacionadas à reciclagem de polímeros e aplicação de biocompósitos é muito benéfica sob a perspectiva ambiental. No entanto, estudos relacionados à análise do ciclo de vida e a avaliação caso a caso das tecnologias de manufatura aditiva precisam ser melhor explorados antes da solidificação destas tecnologias como uma alternativa vantajosa.3D printing is an up-and-coming technology, used mainly for the manufacture of prototypes and small-scale models. The simplicity of this technology in comparison with the ones formerly available has been turning it into the main solution for several industrial and domestic applications. However, its growing popularity is also linked to environmental issues caused by the incorrect disposal of plastics, which end up in improper places as the ocean. Besides, the use of polymeric filaments, regardless of scale, contributes to the generation of volatile compounds and the formation of nanoplastics. With the goal of turning additive manufacturing less polluting or more sustainable, some alternatives and/or initiatives considered relevant were found in literature, as the recycling of filaments, the use of biocomposites, and awareness programs. The recycling of polymers such as PLA, ABS, and the use of sources like HDPE of plastic bags showed promising results when printing using the fused deposition modeling technology, resulting in filaments or parts with similar properties as those made with virgin plastic. After a few cycles of extrusion and printing, mechanical properties such as tensile strength and stretching remained practically unaltered, unlike the viscosity, which suffered a significant reduction. Aside from the increasing use of PLA, which is a biodegradable and recyclable material, the development of biodegradable biocomposite filaments has been gaining significance in the market. The mix of biomaterials, as well as improving the mechanical properties of the filaments, can be coupled with the environmental cause; several biocomposites present in the market use natural fibers derived from agricultural residues which are usually sent to landfills, composting, or destined to the production of animal feed. Finally, initiatives linked to awareness programs of children and teenagers focusing on plastics in the ocean and the use of domestic extruders have proved to be great allies to the increase in the sustainability of 3D printing. So far, the conclusion is that initiatives related to the recycling of polymers and the application of biocomposites are very beneficial from the environmental perspective. Yet, studies related to the life cycle analysis and the case-by-case evaluation of each of the additive manufacturing technologies need to be better explored before solidifying these technologies as an advantageous alternative.application/pdfporImpressão tridimensionalSustentabilidade3D printingAdditive manufacturingSustainable initiativesFilament recyclingBiocompositesIniciativas sustentáveis em relação ao uso da impressão 3Dinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisUniversidade Federal do Rio Grande do SulEscola de EngenhariaPorto Alegre, BR-RS2021Engenharia Químicagraduaçãoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRGSinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)instacron:UFRGSTEXT001135383.pdf.txt001135383.pdf.txtExtracted Texttext/plain83840http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/235682/2/001135383.pdf.txt5ed54ced3306de853cc07b1603c08790MD52ORIGINAL001135383.pdfTexto completoapplication/pdf1060235http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/235682/1/001135383.pdf09da3aa9e8b7418d62e360da57ec4bcbMD5110183/2356822022-04-20 04:49:02.944787oai:www.lume.ufrgs.br:10183/235682Repositório de PublicaçõesPUBhttps://lume.ufrgs.br/oai/requestopendoar:2022-04-20T07:49:02Repositório Institucional da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Iniciativas sustentáveis em relação ao uso da impressão 3D
title Iniciativas sustentáveis em relação ao uso da impressão 3D
spellingShingle Iniciativas sustentáveis em relação ao uso da impressão 3D
Perez Neto, Hugo
Impressão tridimensional
Sustentabilidade
3D printing
Additive manufacturing
Sustainable initiatives
Filament recycling
Biocomposites
title_short Iniciativas sustentáveis em relação ao uso da impressão 3D
title_full Iniciativas sustentáveis em relação ao uso da impressão 3D
title_fullStr Iniciativas sustentáveis em relação ao uso da impressão 3D
title_full_unstemmed Iniciativas sustentáveis em relação ao uso da impressão 3D
title_sort Iniciativas sustentáveis em relação ao uso da impressão 3D
author Perez Neto, Hugo
author_facet Perez Neto, Hugo
author_role author
dc.contributor.author.fl_str_mv Perez Neto, Hugo
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Spada, Jordana Corralo
contributor_str_mv Spada, Jordana Corralo
dc.subject.por.fl_str_mv Impressão tridimensional
Sustentabilidade
topic Impressão tridimensional
Sustentabilidade
3D printing
Additive manufacturing
Sustainable initiatives
Filament recycling
Biocomposites
dc.subject.eng.fl_str_mv 3D printing
Additive manufacturing
Sustainable initiatives
Filament recycling
Biocomposites
description A impressão 3D é uma tecnologia em ascensão, utilizada principalmente para a manufatura de protótipos e modelos de escala reduzida. A facilidade desta tecnologia em relação a outras disponíveis anteriormente vem tornando-a a principal solução para diversas aplicações industriais e domésticas. No entanto, sua popularização também está relacionada a problemas ambientais causados pelo descarte incorreto de plásticos, que acabam em locais impróprios como o oceano. Além disso, a utilização de filamentos poliméricos, independente da escala, contribui para a geração de compostos voláteis e formação de nanoplásticos. Com o objetivo de tornar a manufatura aditiva menos poluente ou mais sustentável, foram encontradas na literatura algumas alternativas e/ou iniciativas consideradas relevantes, como a reciclagem de filamentos, o uso de biocompósitos e programas de conscientização. A reciclagem de polímeros como PLA, ABS e a utilização de fontes como o PEAD de sacolas plásticas mostraram resultados promissores na impressão por Manufatura de Fusão e Deposição, apresentando filamentos ou peças com propriedades similares aquelas do plástico virgem. Após alguns ciclos de extrusão e impressão, propriedades mecânicas como resistência à tração e alongamento permaneceram praticamente inalteradas, diferente da viscosidade, que sofreu redução significativa. Além do crescente uso do PLA, que é um material biodegradável e reciclável, o desenvolvimento de filamentos biocompósitos biodegradáveis vem ganhando importância no mercado. A mistura de biomateriais, além de possibilitar uma melhora das propriedades mecânicas dos filamentos pode ser aliada à questão ambiental; muitos biocompósitos presentes no mercado apresentam fibras naturais provindas de resíduos agrícolas que geralmente são enviados a aterros, compostagem ou destinados para produção de ração animal. Por fim, iniciativas vinculadas a programas de conscientização de crianças e adolescentes sobre o plástico nos oceanos e o uso de extrusoras domésticas se mostraram como ótimas aliadas para o aumento da sustentabilidade da impressão 3D. Até o momento, conclui-se que as iniciativas relacionadas à reciclagem de polímeros e aplicação de biocompósitos é muito benéfica sob a perspectiva ambiental. No entanto, estudos relacionados à análise do ciclo de vida e a avaliação caso a caso das tecnologias de manufatura aditiva precisam ser melhor explorados antes da solidificação destas tecnologias como uma alternativa vantajosa.
publishDate 2021
dc.date.issued.fl_str_mv 2021
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2022-03-08T04:37:31Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/bachelorThesis
format bachelorThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10183/235682
dc.identifier.nrb.pt_BR.fl_str_mv 001135383
url http://hdl.handle.net/10183/235682
identifier_str_mv 001135383
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFRGS
instname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
instacron:UFRGS
instname_str Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
instacron_str UFRGS
institution UFRGS
reponame_str Repositório Institucional da UFRGS
collection Repositório Institucional da UFRGS
bitstream.url.fl_str_mv http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/235682/2/001135383.pdf.txt
http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/235682/1/001135383.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv 5ed54ced3306de853cc07b1603c08790
09da3aa9e8b7418d62e360da57ec4bcb
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1801224622639677440