Utilização do método de Taguchi para estudo da influência dos parâmetros de fabricação nas propriedades mecânicas de peças em PLA obtidas por manufatura aditiva.
Breno Ferreira Lizardo1; Luciano Machado Gomes Vieira1; Augusto Moura Martins1; Paulo Eustáquio de Faria1; Juan Carlos Campos Rubio1
1 Universidade Federal de Minas Gerais
doi:10.20906/CPS/CON-2016-0320
Resumo
Nos últimos anos, a Manufatura Aditiva (MA) ou Prototipagem Rápida por Deposição de Material, vem se transformando em uma tecnologia economicamente interessante para produção de pequenas séries de peças com geometrias complexas e em tempo reduzido. A demanda de novos produtos, juntamente com o desenvolvimento da engenharia cria um ambiente favorável para a evolução da tecnologia de MA. Diversas áreas de desenvolvimento demandam cada vez mais, protótipos funcionais em materiais adequados, com características mecânicas, térmicas e de compatibilidade, entre outros. A modelagem de fusão e deposição (FDM) é um processo de MA típico que pode fabricar protótipos de plástico como o poliácido láctico (PLA), acrilonitrila butadieno estireno (ABS), ente outros. O comportamento mecânico das peças FDM é dependente das propriedades da matéria prima e dos parâmetros de fabricação da MA. Este trabalho relaciona propriedades mecânicas de peças PLA fabricados pela impressora RapMan 3.1. Usando a abordagem de Taguchi como projeto de experimento (DOE), foram examinados os parâmetros do processo de FDM, como temperatura de extrusão, padrões de preenchimento, velocidade de extrusão e cor do PLA. Utilizando como base condições realistas para usuários padrão, três níveis dos fatores foram selecionados. Este estudo quantifica a resistência à tração e módulo de elasticidade de componentes impressos pela norma ASTM D638. Os resultados dos ensaios de tração mostram que o processo de fabricação FDM pode fornecer bons e reprodutíveis resultados em relação à resistência mecânica das peças impressas.
Palavras-chave: Manufatura aditiva; Propriedades mecânicas; PLA; Resistência à tração; Módulo de elasticidade