Análise e caracterização de materiais compósitos de fibra contínua fabricados com manufatura aditiva

• Processo: 24/10683-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2025
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Aeroespacial
• Pesquisador responsável: Marcelo Leite Ribeiro
• Beneficiário: Murilo Bisterzo Crepaldi
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Impressão tridimensional Propriedades mecânicas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Análise de danos | Ensaios de materiais | impressão 3D | Manufatura Aditiva | Materiais compósitos de fibra contínua | Propriedades mecânicas | Materiais compósitos e manufatura aditiva

Resumo

A fabricação de peças por manufatura aditiva é um processo que vem se tornado objeto de pesquisa e estudo, com cada vez mais aplicações no mercado, devido a sua grande eficiência na fabricação de peças complexas, permitindo a criação de diversos tipos de geometrias para impressão, reduzindo os custos e desperdícios de material. Novos estudos também estão relacionados a utilização de diferentes materiais para manufatura aditiva, na qual os mais comuns são a Acrilonitrila Butadieno Estireno (ABS) e Ácido Poliláctico (PLA), utilizados na impressão 3D do tipo FDM (Fused Deposition Modeling). E com novas tecnologias e ferramentas, a impressão 3D também passou a utilizar materiais compósitos, tanto como filamento base para impressão quanto para reforços de peças utilizando fibras contínuas de diversos materiais, como fibras de vidro, aramida e carbono. Contudo, esses materiais apresentam grande complexidade em seu comportamento mecânico devido a sua anisotropia e a dependência direta de diversos fatores da impressão 3D (como orientação de fabricação e tipos de preenchimento das peças) na resistência da peça final, sendo necessário um estudo detalhado e a realização de diversos ensaios para caracterização desses materiais. Assim, esse projeto busca obter as propriedades dos materiais compósitos de fibra contínua utilizados em uma impressora 3D no regime elástico-linear para caracterização de seu comportamento mecânico sobre diversas condições de fabricação, e também estudar o comportamento dos materiais na presença de danos, através de ensaios cíclicos, para tentativa de obtenção de um modelo de previsão de falhas desses materiais.