Síntese e caracterização preliminar de material fotossensível para manufatura aditiva

• Main Author: Souza, Giuliano Cesar Breda de
• Other Authors: Volpato, Neri
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2015
• Subjects: Imagem tridimensional; Compostos poliméricos; Materiais - Testes; Processos de fabricação - Inovações tecnológicas; Engenharia mecânica; Three-dimensional imaging; Polymeric composites; Materials - Testing; Manufacturing processes - Technological innovations; Mechanical engineering
• Online Access: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/1181

A utilização de processos de fabricação por adição de material em camadas, mais especificamente de manufatura aditiva (AM), vem crescendo nos últimos anos, alavancadas fortemente pelas inovações tecnológicas e que as tornam uma importante aliada no processo de desenvolvimento de produto. Tendo como base essa tendência, este trabalho tem por objetivo apresentar a proposta de uma formulação de resina fotossensível para aplicação em AM. Para tanto, foram elaboradas e testadas algumas formulações compostas por alguns monômeros, oligômeros, fotoiniciadores e coiniciadores disponíveis no mercado nacional, com intuito de contribuir para uma tecnologia brasileira no tocante a novos compostos poliméricos fotossensíveis. Foram realizados testes preliminares para verificação do tempo mínimo de cura de sucessivas camadas de deposição em moldes de acrílico e exposição a uma fonte de radiação UV-C com comprimento de onda na faixa de 250 nm. Baseado nos tempos de cura de cada formulação proposta, foi possível determinar uma formulação composta por 8,4% de coiniciador, 46,2% de monômeros, 42% de oligômero e 3,4% de fotoiniciador, para realização de testes de resistência mecânica, possibilitando a obtenção de suas características por meio de testes de resistência à tração, testes de flexão, ensaios de dureza Shore A e espectrometria no infravermelho. Os resultados prelimirares se mostraram satisfatórios com relação à possibilidade de seu uso em um processo de AM baseado, por exemplo, em jateamento de material ou fotopolimerização em cuba. Sendo assim, é possível afirmar que, se aplicada, a resina gerará uma geometria definida com aplicação dentro dos limites de resistência mecânica estabelecidos pelos ensaios de caracterização realizados. === The use of manufacturing processes by adding layers of material, more specifically of additive manufacturing (AM), has been growing in recent years, strongly leveraged by technological innovations and making them an important ally in the product development process. Based on this trend, this work aims to present the proposal of a photosensitive resin synthesis for use in AM. Therefore, some syntheses composed of monomers, oligomers, photoinitiators and co-initiators, available in the national market, were developed and tested. The aim was to develop a Brazilian new acrylic resin, based in a photosensitive polymer compounds. Preliminary tests were performed to verify the minimum curing time of successive deposition layers on acrylic molds and exposed to radiation from UV-C with 250 nm of wavelength. Based on the curing times of each proposed synthesis, it was possible to determine a synthesis composed by 8,4% coinitiator, 46,2% monomers, 42% oligomer and 3,2% photoinitiatorto, to perform mechanical resistance test, bending tests, hardness tests Shore A and infrared spectrometry. Preliminary results were satisfactory, showing the possibility to use the resin in an AM process, for example, in material jetting based or vat photopolymerization based. It is possible to assert that, if applied, the resin will generate a defined geometry with application within the mechanical strength limits established by characterization performed.