Análise da Rugosidade Superficial de Peças Produzidas Por Foto Polimerização

• Main Author: Correia, Rafaela Alexandra Parreira
• Format: Dissertation
• Language: Portuguese
• Published: ProQuest Dissertations & Theses 01-01-2022
• Subjects: 3-D printers; Additive manufacturing; Chemistry; Industrial engineering; Laser sintering; Materials science; Mechanical engineering; Polymer chemistry; Polymerization
• ISBN: 9798382675015

Os materiais poliméricos são fundamentais na atualidade devido não só às suas características, das quais se destacam a versatilidade, durabilidade e eficiência energética e térmica, mas também pelo seu reduzido custo. Dentro destes os polímeros termoendureciveis, utilizados na vat polymerization (VP), uma das variantes da Manufatura Aditiva (MA), contam com aplicações em diversas áreas das quais se destacam a engenharia, nomeadamente, a produção de equipamentos elétricos e mecânicos, tais como, disjuntores e componentes de motores, e as indústrias médicas e dentária. No entanto, a funcionalidade das peças produzidas por esta família de processos, da qual faz parte o Digital Light Processing(DLP), pode ser comprometida pela sua rugosidade superficial, por exemplo ao comprometer a sua resistência mecânica ou devido ao aumento da aderência de colónias de bactérias, surgindo assim a necessidade de a investigar em função dos parâmetros do processo.Os objetivos fundamentais desta dissertação são: identificar os parâmetros potencialmente importantes para a rugosidade superficial de peças produzidas por DLP; aplicar os métodos de planeamento de experiências e Análise de Variância (ANOVA) para determinar os fatores que mais influenciam a rugosidade superficial de diversos materiais; utilizar a Metodologia da Superfície de Resposta (MSR) para determinar o comportamento dos provetes impressos por DLP; estabelecer a análise e conclusão de resultados experimentais.Recorrendo a métodos estatísticos de Planeamento de Experiências (DoE), foram impressos 97 provetes com três materiais distintos e duas impressoras. Foram realizadas no total 582 medições de rugosidade que, após serem sujeitas a uma análise estatística, permitiram avaliar a influência de cada fator em cada um dos 7 parâmetros de rugosidade analisados, a comparação dos resultados obtidos entre materiais e entre impressoras, a construção de um modelo empírico de resposta, recorrendo à Metodologia da Superfície de Resposta (RSM) e, nomeadamente, ao Central Composite Design(CCD), e a sua validação. Em suma, destacam-se as relações de proporcionalidade direta obtidas entre a rugosidade superficial dos provetes e os fatores orientação e espessura de camada e a relação inversamente proporcional com o fator tempo de exposição. Prevê-se, ainda, a influência da combinação material impressora na resposta estudada.