Análise preliminar da utilização de um preenchimento tipo “hat” nas propriedades mecânicas de corpos impressos em 3d via FDM utilizando PLA

Abstract

Este trabalho apresenta uma análise preliminar do uso de um padrão de preenchimento aperiódico, conhecido como hat, nas propriedades mecânicas de corpos de prova em ácido poliláticos (PLA) produzidos por manufatura aditiva via Fused Deposition Modeling (FDM). O polígono hat, recentemente descoberto, foi modelado através do Computer-Aided Design (CAD) e implementado como padrão interno com diferentes percentuais de preenchimento (35%, 50%, 70% e 100%). Foram impressos corpos de prova conforme a norma ASTM D638-14 e realizados ensaios de tração para determinar módulo de elasticidade, tensão última de resistência (UTS) e deformação na fratura. Os resultados foram comparados com dados da literatura, especialmente com Harpool et al. (2021), que analisaram padrões convencionais como: hexagonal, retangular e diamante. Observou-se que, no preenchimento de 100%, o padrão hat apresentou desempenho semelhante ao padrão de linhas longitudinais, porém com maior ductilidade. Já em densidades mais baixas, o desempenho foi inferior aos padrões tradicionais. Uma das possíveis causas seriam as descontinuidades internas na geometria do preenchimento, geradas pela forma como se constrói “artificialmente” o preenchimento. O estudo não é concluinte, e indica que outros testes deverão ser realizados. Acredita-se que padrões aperiódicos, como a do tipo hat, tem potencial estrutural, mas requerem algumas otimizações adicionais para aplicações de preenchimento na impressão 3D.