Desenvolvimento de filamentos de nanocompósitos de alta-performance de abs e nanocargas carbonosas para manufatura aditiva de peças eletromagnéticas funcionais

• Processo: 23/10475-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Vigência (Início): 02 de fevereiro de 2024
• Vigência (Término): 26 de janeiro 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
• Supervisor: Uttandaraman Sundararaj
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Local de pesquisa: University of Calgary, Canadá
• Vinculado à bolsa: 21/10136-3 - Desenvolvimento de filamentos de nanocompósitos de abs/nanocargas carbonosas para confecção de carcaça protetora de circuitos eletrônicos por manufatura aditiva, BP.DR
• Assunto(s): Híbridos Impressão tridimensional Nanocompósitos Nanoplacas de grafeno Materiais nanocristalinos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: filamentos | Híbridos | Manufatura Aditiva | nanocompósitos | Nanomateriais carbonosos | Nanoplacas de Grafeno | Manufatura aditiva e Nanomateriais.

Resumo

Dentre os processos de manufatura aditiva, a Fabricação por Fusão de Filamento (FFF) tem atraido interesse por apresentar diversas vantagens, 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 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 peças eletromagnéticas funcionais. Nesse sentido, esse projeto propõe o desenvolvimento de nanocompósitos utilizando como matriz o copolímero de acrilonitrila-butadieno-estireno (ABS) modificado com nanocargas carbonosas (MWCNT, GNP e NF) para aplicações em peças com características eletromagnéticas funcionais. Os filamentos dos nanocompósitos com adição de uma única nanocarga, híbridos (mistura das nanocargas) e com diferentes teores dos materiais carbonosos serão produzidos em duas etapas: na primeira será feita a mistura por extrusão dos componentes para garantir a homogeneidade da mistura e na segunda etapa a preparação do filamento em mini extrusora com uma matriz apropriada para filamentos. Após a adequação dos parâmetros de extrusão dos filamentos, serão produzidos corpos de prova pelo processo de FFF, variando-se alguns parâmetros de impressão. Corpos de prova impressos e injetados serão comparados e caracterizados por ensaios mecânicos (tração uniaxial e resistência ao impacto Izod), análises térmicas (calorimetria de varredura diferencial, análise dinâmico-mecânica e análise termogravimétrica), espectroscopia de impedância, eficiência de blindagem eletromagnética (EMI SE), refletividade (RL) e avaliação morfológica. Como principal resultado, espera-se dominar essa tecnologia e obter filamentos de nanocompósitos que sejam multifuncionais. (AU)