EFEITO DA ORIENTAÇÃO DA IMPRESSÃO 3D NAS PROPRIEDADES ELÉTRICAS DE CORPOS DE PROVA CONFECCIONADOS PELA TÉCNICA DE FABRICAÇÃO DE FILAMENTO FUNDIDO

EFEITO DA ORIENTAÇÃO DA IMPRESSÃO 3D NAS PROPRIEDADES ELÉTRICAS DE CORPOS DE PROVA CONFECCIONADOS PELA TÉCNICA DE FABRICAÇÃO DE FILAMENTO FUNDIDO

• Autor
• Paulo Henrique Ribeiro Dantas
• Co-autores
• Lucas Yudi Maeda Rodrigues , Thiago Nunes Viana , Luis Marcelo Garcia da Silva , Anibal Mendes , Suel Vidotti , Danilo Justino Carastan
• Resumo

• EFEITO DA ORIENTAÇÃO DA IMPRESSÃO 3D NAS PROPRIEDADES ELÉTRICAS DE CORPOS DE PROVA CONFECCIONADOS PELA TÉCNICA DE FABRICAÇÃO DE FILAMENTO FUNDIDO

   

  Paulo H. Ribeiro, Lucas Y. Maeda, Thiago N. Viana, Luís M.G da Silva, Anibal Mendes, Suel Vidotti, 

   

  Danilo J. Carastan

  RESUMO

  Neste estudo, filamentos comerciais de ABS (Acrilonitrila Butadieno Estireno) condutor foram utilizados para impressão de corpos de prova e investigar o efeito do ângulo de impressão nas propriedades elétricas. Nesse estudo variou-se o ângulo de impressão de 0°,45°, 90° e ±45° bem como os ângulo das peças confeccionadas de 0° e 90° com preenchimento de 25% e 100% a fim de comparar o efeito da porosidade na condutividade elétrica com os corpos de prova do filamento de ABS condutor confeccionados por prensa aquecida, e também com a condutividade do filamento. O filamento foi caracterizado por análise termogravimétrica (TGA) para identificar a quantidade de reforços carbonáceos utilizados para atribuir propriedade elétrica ao filamento polimérico. Para a caracterização elétrica, foi utilizado o método de Van der Pauw com medição de 4 pontas, variando-se o local da aplicação do potencial e leitura da corrente  no sentido de orientação das fibras das peças impressas.  Os resultados mostraram que o ângulo de impressão assim com o ângulo do corpo de prova  influenciam nas propriedades elétricas do ABS de forma que os resultados se aproximam dos valores de condutividade obtidos pelo filamento. 

  1. INTRODUÇÃO

  O uso de impressões para prototipagem na indústria é vantajoso devido ao seu baixo custo, velocidade de prototipagem e facilidade de alteração no projeto. Todavia, o uso de filamentos condutivos nessa área é recente e pouco explorado, tendo aplicações em prototipagem de placas bipolares e componentes eletrônicos. Nesse contexto, torna-se necessária a análise dos parâmetros de impressão para a otimização da impressão dos componentes utilizando esses filamentos

  2. METODOLOGIA

  Neste estudo, filamentos condutores comerciais de ABS (Acrilonitrila Butadieno Estireno) foram utilizados para impressão de corpos de prova circulares para investigar o efeito do ângulo de impressão nas propriedades elétricas. Foram variados o ângulo de impressão de 0°,45°, 90° e ±45°, como também o ângulo das peças confeccionadas de 0°,45°e 90°. Os corpos de prova foram impressos com 25% de preenchimento.

  Para a medição elétrica do corpo, utilizou-se o método de Van der Pauw para a medição da resistividade e como parâmetro de comparação, foram fabricados corpos de prova utilizando-se uma prensa térmica.

  3. RESULTADOS

  Os resultados de condutividade elétrica obtidos pelo método de Van der Pauw estão sintetizados na Figura  1.

   

  

  Gráfico 1 - Condutividade em função em ângulos de impressão no plano xy e yz do corpo

  Os resultados mostraram que o ângulo de impressão assim com o ângulo do corpo de prova tiveram influência nas propriedades elétricas do ABS, sendo os corpos de prova do tipo 45°[45°] os de maior condutividade em relação aos demais, e o 90°[0°] apresentou a pior condutividade. Essa variação se deve às superposições das camadas condutivas, número de camadas, além do alinhamento de carga das peças.

  Já os resultados de condutividade comparativo entre filamento, prensado, e impressão em diferentes ângulos são apresentados na Figura 2.

   

   

   

  

  Figura 2 - Comparação de condutividades impressos, filamento e prensado

  Comparando esses resultados, nota-se uma relativa diferença entre os modelos prensados e impressos. Essa diferença pode ser atribuída à homogeneidade gerada pelos processos e maior interação molecular nos corpos de prova, já que no impresso  a interação entre as camadas  impressas se dá apenas por ligação de van der Waals. 

  Ademais, a diferença entre o modelo prensado e o filamento é explicada pela degradação térmica do polímero. Todavia, essas diferenças não são tão expressivas quando comparadas com o modelo impresso de melhor performance.

   

• Palavras-chave
• EFEITO DA ORIENTAÇÃO DA IMPRESSÃO 3D NAS PROPRIEDADES ELÉTRICAS, propriedades elétricas, CORPOS DE PROVA, FABRICAÇÃO DE FILAMENTO FUNDIDO, slicer, condutividade, polímeros, ABS, Van der Pauw
• Modalidade
• Comunicação oral
• Área Temática
• Materiais Funcionais Avançados