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Title: Estudo paramétrico de componentes funcionais obtidos por fabrico aditivo
Author: Jesus, Daniel Policarpo Costa
Advisor: Relvas, Carlos Alberto Moura
Ramos, António Manuel
Keywords: Impressão 3D
FDM
PETG
Parâmetros de impressão
Pontes
Infill
Método de Taguchi
Propriedades mecânicas
Propriedades dimensionais
Defense Date: 19-Jul-2022
Abstract: A modelagem por deposição de filamento fundido (FDM) é uma tecnologia de fabrico de aditivo em rápido crescimento para várias aplicações no campo da engenharia. As propriedades mecânicas dos materiais utilizados na tecnologia FDM dependem de vários parâmetros. A literatura sugere que o padrão e a taxa de preenchimento interno (infill) são parâmetros que afetam as propriedades mecânicas dos componentes obtidos por impressão 3D, e também têm influência direta no tempo de impressão 3D e na quantidade de material utilizado na impressão 3D. Neste trabalho foi investigada e apresentada a influência de vários parâmetros de impressão nas propriedades de flexão, tempo de impressão 3D e quantidade de material consumido na impressão 3D. Para isso foi utilizado o método de Taguchi e de seguida o método estatístico da ANOVA para calcular a influência de cada parâmetro. Foram impressos provetes de teste de acordo com a Norma ASTM D790, em Tereftalato de polietileno glycol (PETG), com a mesma cor e sem influência de parâmetros externos ao estudo. Foram também impressos na mesma posição na plataforma de impressão para reduzir ao máximo a influência de fatores externos nas propriedades do material e dos provetes. Procedeu-se a uma inspeção visual e dimensional dos provetes para posterior análise e foi também realizado um estudo prévio do fenómeno bridging e da distância máxima aceitável que a impressora consegue imprimir. Os resultados obtidos dar-nos-ão uma imagem mais ampla de como poupar ao máximo o tempo de impressão 3D e a quantidade de material consumido na produção de um componente, mas ainda assim manter as propriedades de rigidez.
Fused deposition modelling (FDM) is a growing additive manufacturing technology for various applications in the engineering field. The mechanical properties of 3D printed materials in FDM technology depends on various parameters. Literature suggests that infill pattern and infill density are parameters that affect the mechanical properties of 3D printed materials, and also have direct influence on the 3D printing time and amount of 3D printed material. In this work the influence of various printing parameters on the bending properties, 3D printing time and amount of 3D printed material will be investigated and presented. For this purpose, the Taguchi method was used and then the statistical method of ANOVA to calculate the influence of each parameter. Test specimens were printed according to ASTM Standard D790, in Polyethylene terephthalate glycol (PETG), with the same colour and without any influence of external parameters to the study. They were also printed in the same position on the printing bed to reduce as much as possible the influence of external factors on the material and test´s specimens properties. A visual and dimensional inspection of the specimens was carried out for further analysis and a prior study of the bridging phenomenon and the maximum acceptable distance that the printer can print was also carried out. The results obtained would give us a broader picture of how to save as much as possible the 3D printing time and the amount of material consumed in the specimen's production and maintain the required stiffness properties.
URI: http://hdl.handle.net/10773/34931
Appears in Collections:UA - Dissertações de mestrado
DEM - Dissertações de mestrado

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