Desenvolvimento de estratégias de preenchimento para obter meios porosos tipo lattice por manufatura aditiva por extrusão de material com análise de permeabilidade

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Shigueoka, Marcelo Okada
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4636
Resumo: A fabricação de meios porosos (MP) com estrutura planejada, com tecnologias de manufatura aditiva (AM) por extrusão de material é uma área em pleno desenvolvimento. Diversos são os trabalhos publicados visando a caracterização mecânica destes MP. Poucos são os estudos buscando relações entre porosidade e permeabilidade do MP. No entanto, a utilização de certos aspectos construtivos próprios da AM por extrusão de material não foram aprofundados. O objetivo deste trabalho foi desenvolver estratégias de preenchimento para obter MP com estrutura projetada tipo lattice e realizar análise da influência destas variações na permeabilidade do meio. Mantendo a mesma porosidade dos MP, os seguintes parâmetros da estratégia de preenchimento raster foram variados: ângulo de raster; desalinhamento de filamentos (stagger) e quantidade de filamentos agrupados. Os MP foram fabricados por AM em PLA para obtenção da permeabilidade de forma numérica e experimental com permeâmetro. Os resultados obtidos indicam que os parâmetros ângulo de raster e desalinhamento de filamentos (stagger) afetam a permeabilidade, mas não possuem uma relação linear com a mesma. Já para MP com filamentos agrupados, há um impacto mais significativo, onde um aumento na distância do desalinhamento stagger, resulta em redução da permeabilidade.
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spelling 2020-01-14T18:42:01Z2020-01-14T18:42:01Z2019-09-04SHIGUEOKA, Marcelo Okada. Desenvolvimento de estratégias de preenchimento para obter meios porosos tipo lattice por manufatura aditiva por extrusão de material com análise de permeabilidade. 2019. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica e de Materiais) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2019.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4636A fabricação de meios porosos (MP) com estrutura planejada, com tecnologias de manufatura aditiva (AM) por extrusão de material é uma área em pleno desenvolvimento. Diversos são os trabalhos publicados visando a caracterização mecânica destes MP. Poucos são os estudos buscando relações entre porosidade e permeabilidade do MP. No entanto, a utilização de certos aspectos construtivos próprios da AM por extrusão de material não foram aprofundados. O objetivo deste trabalho foi desenvolver estratégias de preenchimento para obter MP com estrutura projetada tipo lattice e realizar análise da influência destas variações na permeabilidade do meio. Mantendo a mesma porosidade dos MP, os seguintes parâmetros da estratégia de preenchimento raster foram variados: ângulo de raster; desalinhamento de filamentos (stagger) e quantidade de filamentos agrupados. Os MP foram fabricados por AM em PLA para obtenção da permeabilidade de forma numérica e experimental com permeâmetro. Os resultados obtidos indicam que os parâmetros ângulo de raster e desalinhamento de filamentos (stagger) afetam a permeabilidade, mas não possuem uma relação linear com a mesma. Já para MP com filamentos agrupados, há um impacto mais significativo, onde um aumento na distância do desalinhamento stagger, resulta em redução da permeabilidade.The production of porous media (PM) with a planned and permeable structure with Additive Manufacturing (AM) technologies by material extrusion is an area in full development. Several published works are aiming at the mechanical characterization of these PM. There are few studies seeking relationships between porosity and permeability of PM. However, the use of certain constructive aspects of AM by material extrusion has not been further elaborated. The objective of this work was to develop filling strategies to obtain lattice-like designed structure PM and to analyze the influence of these variations on the medium permeability. Maintaining the same porosity of PM, the following parameters of the raster fill strategy were varied: Raster angle; Stagger misalignment and Joined filaments. The PM were made of PLA to obtain the numerical and experimental permeability with permeability. The results indicate that the parameters raster angle and stagger filament misalignment affect the permeability, but do not have a linear relationship with it. For PM with joined filaments, there is a more significant impact, where an increase in stagger misalignment distance results in reduced permeability.porUniversidade Tecnológica Federal do ParanáCuritibaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica e de MateriaisUTFPRBrasilCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICAEngenharia MecânicaPorosidadeAdsorçãoMateriais porososImagem tridimensionalEngenharia mecânicaPorosityAdsorptionPorous materialsThree-dimensional imagingMechanical engineeringDesenvolvimento de estratégias de preenchimento para obter meios porosos tipo lattice por manufatura aditiva por extrusão de material com análise de permeabilidadeDevelopment of filling strategies to obtain lattice-like porous media by additive manufacturing material extrusion with permeability analysisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisCuritibaVolpato, Nerihttp://lattes.cnpq.br/8414652619232683Oliveira, Ana Sofia Clímaco Monteiro dehttps://orcid.org/0000-0002-9736-6652http://lattes.cnpq.br/3779022347677794Foggiatto, José Aguiomarhttps://orcid.org/0000-0001-5393-3654http://lattes.cnpq.br/8013863352635494Volpato, Nerihttp://lattes.cnpq.br/8414652619232683http://lattes.cnpq.br/2892053081148878Shigueoka, Marcelo Okadainfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81290http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/4636/3/license.txtb9d82215ab23456fa2d8b49c5df1b95bMD53ORIGINALCT_PPGEM_M_Shigueoka,_Marcelo_Okada_2019.pdfapplication/pdf7206555http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/4636/2/CT_PPGEM_M_Shigueoka%2c_Marcelo_Okada_2019.pdfda1100dda6af92e0b8f34012eea26171MD52TEXTCT_PPGEM_M_Shigueoka,_Marcelo_Okada_2019.pdf.txtCT_PPGEM_M_Shigueoka,_Marcelo_Okada_2019.pdf.txtExtracted texttext/plain178302http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/4636/4/CT_PPGEM_M_Shigueoka%2c_Marcelo_Okada_2019.pdf.txt5a421994b951f4888883fd68e6c04c8cMD54THUMBNAILCT_PPGEM_M_Shigueoka,_Marcelo_Okada_2019.pdf.jpgCT_PPGEM_M_Shigueoka,_Marcelo_Okada_2019.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1214http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/4636/5/CT_PPGEM_M_Shigueoka%2c_Marcelo_Okada_2019.pdf.jpgef680212236ce174e8fa29d39bfce6f2MD551/46362020-01-15 04:00:52.659oai:repositorio.utfpr.edu.br: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ório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestopendoar:2020-01-15T06:00:52Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
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