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Desenvolvimento de filamentos de nanocompósitos de abs/nanocargas carbonosas para confecção de carcaça protetora de circuitos eletrônicos por manufatura aditiva

Processo: 21/10136-3
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de abril de 2022
Vigência (Término): 31 de março de 2025
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Luiz Antonio Pessan
Beneficiário:Erick Gabriel Ribeiro dos Anjos
Instituição-sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
Assunto(s):Impressão tridimensional   Nanocompósitos   Nanoplacas de grafeno   Nanotubos de carbono   Polímeros

Resumo

Dentre os processos de manufatura aditiva a Fabricação por Fusão de Filamento (FFF) tem ganhado interesse por apresentar diversas vantagens, possibilitando resultados como menor custo envolvido no processamento, grande variedade de design e maior agilidade para modificações, frente aos processos convencionais de conformação. Dessa forma, novos materiais para este processo estão sendo extensivamente pesquisados com destaque para os nanocompósitos termoplásticos modificados com nanocargas carbonosas como: nanotubos de carbono de múltiplas camadas (MWCNT), nanoplacas de grafeno (GNP) e negro de fumo nanométrico (NF). Esses materiais carbonosos são essenciais para promover propriedades elétricas e eletromagnéticas necessárias para a confecção de carcaças protetoras de circuitos eletrônicos. Nesse sentido, esse projeto propõe o desenvolvimento de nanocompósitos utilizando como matriz um dos termoplásticos mais aplicados no processo de FFF e na indústria de eletrônicos, o copolímero de acrilonitrila-butadieno-estireno (ABS) modificado com nanocargas carbonosas (MWCNT, GNP e NF). Os filamentos dos nanocompósitos com uma única nanocarga e híbridos (mistura das nanocargas) serão produzidos pelo processo de extrusão do material fundido, com uma matriz apropriada e um puxador de filamentos acoplado. Após a adequação dos parâmetros de extrusão dos filamentos, serão produzidos corpos de prova pelo processo de FFF, variando-se parâmetros de impressão visando a otimização do processo. Os corpos de prova impressos serão caracterizados por ensaios mecânicos (tração uniaxial e resistência ao impacto Izod), análises térmicas (calorimetria de varredura diferencial - DSC, análise dinâmico-mecânica - DMA e análise termogravimétrica - TGA), impedância elétrica, eficiência de blindagem eletromagnética (EMI SE) e avaliação morfológica. Como principal resultado, espera-se dominar essa tecnologia e obter filamentos de nanocompósitos que sejam multifuncionais, com propriedades térmicas, mecânicas, elétricas e eletromagnéticas para confecção de carcaças de componentes eletrônicos.

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