Resumo |
No cenário atual de pandemia da COVID-19, a escassez de equipamentos de proteção individual (EPI’s) é uma realidade em muitos países. Um dos EPI’s com destaque no enfrentamento da pandemia é o escudo facial. Para aplicação médico-hospitalares, devido ao uso prolongado, um dos requisitos principais de projeto, é a ergonomia. Umas das técnicas utilizadas para a fabricação desses escudos é a impressão 3D. Objetivou-se com este trabalho estudar a influência de parâmetros de impressão nas propriedades mecânicas de corpos de prova manufaturados em poliácido láctico (PLA). Foram feitos dois experimentos com dimensões do corpo de prova e ensaio de tração baseados na norma ASTM D638. No primeiro, foi utilizada a impressora 3d, marca Ender, e os parâmetros avaliados foram duas porcentagens de preenchimento (50 e 80%) e duas velocidades de impressão do bico extrusor (30 e 50 mm/s). Foi observada uma marca de impressão na lateral de cada amostra e para averiguar que essa marca não seria um concentrador de tensão e geraria resultados enviesados no ensaio mecânico, foi feito um segundo grupo de impressões em uma impressora diferente que não deixasse a marca. O segundo experimento, realizado na impressora Sethi3d, estudou três percentuais de preenchimento (30, 50 e 80%) e três velocidades do bico extrusor (50, 75 e 90 mm/s). Foram realizadas cinco repetições para cada tratamento totalizando 20 corpos de provas no Experimento 1 e 45 no Experimento 2. Para a caracterização das propriedades mecânicas foram realizados testes de tração utilizando uma máquina de ensaio universal Instrom, modelo 3365, com capacidade máxima de 5 kN, com velocidade de ensaio de 5 mm/min, seguindo a norma. Os parâmetros determinados durante o teste foram o módulo de elasticidade (E) e a tensão última (Sut). Ambos experimentos foram realizados em delineamento inteiramente casualizado. Os dados de E e Sut foram submetidos a uma análise de variância, a fim de verificar a influência dos parâmetros de impressão e adequado ajuste das curvas de regressão, com base no teste t. Toda análise estatística foi realizado no programa computacional MINITAB®. No Experimento 1 foi verificada influência significativa da interação entre a velocidade de impressão e a percentagem de preenchimento sobre o E determinado, já para a Sut houve influência apenas do parâmetro da percentagem de preenchimento. O Experimento 2 apresentou resultados com influência significativa da interação entre os parâmetros de impressão aplicados tanto para o E quanto para a Sut. Foram ajustados os modelos de regressão linear que melhor representaram os dados de elasticidade e ruptura. O valor médio encontrado para o E foi de 563,40 MPa e para a Sut foi de 27,43 MPa. Dessa forma, ao se conhecer as propriedades mecânicas do PLA em impressão 3D é possível projetar escudos faciais com massa reduzida, ergonômicos e com maior durabilidade. |