ESTUDO DA VIABILIDADE DE FABRICAÇÃO DE FILAMENTOS COMPÓSITOS SUSTENTÁVEIS PARA IMPRESSÃO 3D A PARTIR DE UMA MATRIZ PLA REFORÇADA COM RESÍDUOS DE FIBRAS DE MADEIRA
DOI:
https://doi.org/10.29183/2447-3073.MIX2021.v7.n4.115-126Palavras-chave:
Manufatura aditiva, Filamentos, SustentabilidadeResumo
Processos tecnológicos de manufatura aditiva, como a de impressão 3D, vem permitindo transcender os limites do desenvolvimento dos produtos atuais a um custo menor em de forma mais rápida. Nos últimos anos a impressão 3D se tornou mais fácil de usar e mais barata, tornando acessível para diferentes mercados. A literatura vem demonstrando que há uma grande demanda para conceber materiais mais sustentáveis para fabricação de bens de consumo por impressão 3D o que inclui, por exemplo, a utilização de resíduos de processos industriais da indústria moveleira como pós e serragens incorporados a matrizes poliméricas. Neste trabalho, foi utilizada a combinação de PLA com resíduos de pó de madeira com objetivo de criar um filamento com aspecto de madeira, com propriedades mecânicas melhores do que o filamento sem a adição da carga e assim mais sustentável. Para isto, fez-se primeiramente a caracterização do pó de madeira para determinar os melhores parâmetros de processo e após foram determinadas três formulações diferentes e extrudadas para a produção dos filamentos. Ao final foram analisadas quanto a suas propriedades de interesse.
Referências
BARBOSA, A. P. Características estruturais e propriedades de compósitos poliméricos reforçados com fibras de buriti. 2011. Disponível em: http://uenf.br/posgraduacao/engenharia-de-materiais/wp-content/uploads/sites/2/2013/07/Tese-de-doutorado-_fibras-de-Buriti_.pdf. Acesso em: 04/10/2019.
BRENT, T.; LIU, Z.; FINKENSTADT, V.; LEWANDOWSKI, B.; OTT, S.; REIFSCHNEIDER, L. 3D printing biocomposites. 2015. Disponível em: <10.2417/spepro.005690>. Acesso em: 05/09/2019.
CHIA, H. N.; WE, M. B.; Recent advances in 3D printing of biomaterials. 2015. Disponível em <https://doi.org/10.1186/s13036-015-0001-4> Acesso em: 03/03/2019.
FERNANDES, J. F. M. Estudo da Influência de Parâmetros de Impressão 3D nas Propriedades Mecânicas do PLA. 2016. Disponível em: <https://fenix.tecnico.ulisboa.pt/downloadFile/281870113703681/Dissertacao_73521.pdf>. Acesso em: 18/04/2019.
FREITAS, J. C. Obtenção e caracterização de peças porosas de alumina obtidas por gelatinização. 2014.
GREENE, TIM. The Role of 3D Printing in Factory 4.0. IDC, Analize the future. White Paper. 2017.
KARIZ, M.; SERNEK, M. Effect of wood content in FDM filament on properties of 3D printed parts. 2018. Disponível em: <https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2017.12.016>. Acesso em: 03/09/2019
LE DUIGOUA, A.; CASTROB, M.; BEVANC, R.; MARTIN, N. 3D printing of wood fibre biocomposites: From mechanical to actuation functionality. 2016. Disponível em: <https://doi.org/10.1016/j.matdes.2016.02.018>. Acesso em: 22/09/2019
MORESCO, Mauro. Efeito de agente de acoplamento em compósitos de polipropileno com cargas vegetais. Trabalhos de Conclusão de Curso de Graduação. Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Escola de Engenharia. Curso de Engenharia de Materiais. 2009.
NATURE WORKS. Ingeo™ Biopolymer 2003D Technical Data Sheet. Disponível em: https://www.natureworksllc.com/~/media/Technical_Resources/Technical_Data_Sheets/TechnicalDataSheet_2003D_FFP-FSW_pdf.pdf. Acesso em: 20/09/2019.
OLIVEIRA, B. M.; FILHO, J. M.; AFONSO, J. C. A densidade e a evolução do densímetro. 2013. Disponível em https://www.scienceopen.com/document?vid=cb623ba1-d2f1-4050-bc15-313392598f11. Acesso em 04/10/2019
PETINAKIS, E.; YU, L.; EDWARD, G.; DEAN, K.; LIU, H.; SCULLY, A. D. Effect of Matrix–Particle Interfacial Adhesion on the Mechanical Properties of Poly(lactic acid)/Wood-Flour Micro-Composites. 2009. Disponível em: <10.1007/s10924-009-0124-0>. Acesso em: 15/08/2019.
REIS, D. C. N. S. P. Importância do estudo da área superficial específica e porosidade do estearato de magnésio para o setor farmacêutico. 2013. Disponível em: <https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/7720>. Acesso em: 22/09/2019
ROCHA, M. C.G.; COUTINHO, F. M. B.; BALKE, S. Índice de Fluidez: Uma Variável de Controle de Processos de Degradação Controlada. De Polipropileno por Extrusão Reativa. Polímeros: Ciência e Tecnologia, vol.4, n3, p.33-37, 1994.
SCHUBERT, C.; VAN LANGEVELD, M. C.; DONOSO, L. A.; Innovations in 3D printing: a 3D overview from optics to organs. 2014. Disponível em: http://dx.doi.org/10.1136/bjophthalmol-2013-304446. Acesso em: 10/10/2019
TAO, Y.; WANG, H.; LI, Z.; LI, P. Development and Application of Wood Flour-Filled Polylactic Acid Composite Filament for 3D Printing. 2017. Disponível em: <10.3390/ma10040339>. Acesso em: 15/06/2019.
TEIXEIRA, M. G.; CESAR, S. F. Produção de compósito com resíduo de madeira no contexto da ecologia industrial. 2006. Disponível em: <http://madeira.set.eesc.usp.br/article/view/219> Acesso em: 05/11/2019
WANGA, X.; JIANGB M.; ZHOUB Z.; GOUA, J.; HUIC D. 3D printing of polymer matrix composites: A review and prospective. 2017. Disponível em: <https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2016.11.034>. Acesso em: 16/09/2019
ZHONG, R. Y.; XU, Xun.; KLOTZ, Eberhard.; NEWMAN, S. T. Intelligent Manufacturing in the Context of Industry 4.0: A Review. 2017. Disponível em <http://dx.doi.org/10.1016/J.ENG.2017.05.015>. Acesso em: 11/12/2018.
Downloads
Publicado
Como Citar
Edição
Seção
Licença
Aviso de Direito Autoral Creative Commons
1. Política para Periódicos de Acesso Livre
Autores que publicam nesta revista concordam com os seguintes termos:
a. Autores mantém os direitos autorais e concedem à revista o direito de primeira publicação, com o trabalho simultaneamente licenciado sob a Licença Creative Commons Attribution que permite o compartilhamento do trabalho com reconhecimento da autoria e publicação inicial nesta revista.
b. Autores têm autorização para assumir contratos adicionais separadamente, para distribuição não-exclusiva da versão do trabalho publicada nesta revista (ex.: publicar em repositório institucional ou como capítulo de livro), com reconhecimento de autoria e publicação inicial nesta revista.
c. Autores têm permissão e são estimulados a publicar e distribuir seu trabalho online (ex.: em repositórios institucionais ou na sua página pessoal) a qualquer ponto após o processo editorial, já que isso pode gerar alterações produtivas, bem como aumentar o impacto e a citação do trabalho publicado (Veja O Efeito do Acesso Livre).
