"Ciências Básicas para o Desenvolvimento Sustentável"

24 a 26 de outubro de 2023

Trabalho 19753

ISSN 2237-9045
Instituição Universidade Federal de Viçosa
Nível Graduação
Modalidade Pesquisa
Área de conhecimento Ciências Exatas e Tecnológicas
Área temática Engenharia mecânica
Setor Departamento de Engenharia de Produção e Mecânica
Bolsa FAPEMIG
Conclusão de bolsa Sim
Apoio financeiro FAPEMIG
Primeiro autor Júlio Barros Lima
Orientador GEICE PAULA VILLIBOR
Outros membros JOSEPH KALIL KHOURY JUNIOR, PAULO CEZAR BUCHNER, RICARDO CAPUCIO DE RESENDE
Título Análise dos parâmetros modais em componentes manufaturados por impressão 3D
Resumo A impressão 3D tem sido amplamente utilizada em diversas áreas, seja para fabricação de próteses, elementos robóticos, partes automotivas, entre outras. Assim, como essa tecnologia de manufatura aditiva só tem aumentado nessas aplicações, é importante explorar como seus parâmetros afetam as propriedades das peças produzidas. O objetivo deste trabalho consiste em determinar como o uso de diferentes estratégias de impressão se relaciona com os parâmetros modais de componentes manufaturados em poliácido láctico (PLA), visando mais confiabilidade em projetos submetidos a carregamentos dinâmicos. Para isso foi utilizada uma impressora do modelo Ender-3 V2 para fabricação dos corpos de prova, com base na norma ASTM D638. Foram analisados três parâmetros: a espessura de camada, a direção de deposição do filamento e a velocidade de impressão, os quais foram configurados no software Ultimaker Cura®, versão 5.2.1. A espessura foi variada em um intervalo de 0,15 mm a 0,30 mm, a orientação do filamento com ângulos alternados de 0° e 90° ou de 45° e 135° a cada camada e a velocidade de impressão configurada de 50 a 90mm/s. Para cada combinação de parâmetros foram fabricados três corpos de prova, permitindo comparação e maior confiabilidade nos testes. As características de vibração foram coletadas por meio de ensaios experimentais, em que a partir de um impulso aplicado na extremidade livre dos corpos de prova fixados na condição engastado-livre, foi obtido o sinal da oscilação no domínio do tempo. Para cada amostra foi calculada a frequência natural, rigidez e fator de amortecimento, por meio do método do decremento logarítmico. A aquisição de dados foi feita por meio de um acelerômetro, modelo 352C68 SN 139207, e um módulo da National Instruments, cDaq NI 9234, conectado a um computador que utilizava a ferramenta Sigma Express, do Labview®, onde os dados foram tratados. Foi feita uma análise de variância, para determinar de forma mais precisa a influência dos parâmetros nas características analisadas com uma avaliação estatística. Os resultados preliminares indicam que a combinação que apresenta maior rigidez é aquela com menor espessura de camada (0,15 mm) e velocidade mais baixa (50 mm/s), alcançando uma frequência natural em torno de 37 Hz e fator de amortecimento 0,012. Isso sugere que com esses parâmetros há uma união mais forte entre as camadas. Ainda, as configurações com os ângulos de impressão de 0° e 90° revelam uma maior razão de amortecimento comparadas às outras, com valor próximo de 0,020. Assim, é possível inferir que este fator leva a uma melhor dissipação de energia ao longo das linhas de contato entre as camadas. Dessa forma, com este trabalho é possível observar a relação entre as variáveis da impressão 3D com as características modais analisadas, sendo isso importante para seleção de parâmetros mais adequados em aplicações dinâmicas. Compreender a influência desses parâmetros pode auxiliar no desenvolvimento de projetos mais confiáveis.
Palavras-chave Método do Decremento Logarítmico, Amortecimento, Manufatura aditiva
Forma de apresentação..... Painel
Link para apresentação Painel
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