Influência da temperatura ambiente no comportamento mecânico do PLA utilizado em manufatura aditiva

Abstract

RESUMO Os polímeros utilizados para impressão 3D do tipo FFF apresentam uma sensibilidade muito grande às variações de temperatura, que vai desde o processo de fabricação até o uso do produto final. Essa é uma característica importante para o processo de impressão, porém, pode representar um fator limitante para sua utilização em ambientes com grandes variações de temperatura. Portanto, o presente trabalho teve como objetivo analisar o comportamento mecânico de corpos de provas de PLA (ácido polilático) fabricados por impressão 3D utilizando a tecnologia FFF (Fabricação por Filamento Fundido) e submetido às temperaturas de 5°C, 25°C e 45°C. Foram realizados testes de tração e flexão em três pontos em corpos de prova fabricados em três orientações diferentes (flat, on-edge e upright). Foi utilizado um equipamento constituído por uma câmara térmica e um sistema de controle de temperatura anexado a uma Máquina Universal de Ensaios. Os corpos de prova foram distribuídos em grupos experimentais de 5 unidades cada. Todos os parâmetros de impressão foram iguais para todos os grupos. O PLA à 5°C apresentou um aumento significativo do módulo de elasticidade e limite de escoamento, gerando um comportamento mais frágil. À 25°C, o comportamento mecânico foi semelhante à literatura. Por fim, à 45°C, foi observado uma queda na resistência e um aumento acentuado da plasticidade do PLA, devido à proximidade da temperatura de transição vítrea. Os corpos de prova impressos nas orientações flat e on-edge apresentaram desempenho mecânico similar, enquanto os corpos de prova impressos na orientação upright apresentaram os menores valores das propriedades mecânicas analisadas.