Dissertação

{pt_PT=Influência dos parâmetros de fabrico nas propriedades mecânicas de peças obtidas por impressão 3D com um único material} {} APPROVED

{pt=À medida que o Fabrico Aditivo se expande no setor doméstico, várias comunidades de utilizadores estão a surgir como meios de partilha de conhecimento empírico o qual vai sendo adquirido pelos makers com base nas suas experimentações. No entanto, parte desse conhecimento apresenta pouco fundamento teórico na área da Engenharia. Como tal, surge a necessidade, cada vez mais emergente, de compreender a teoria que explica a prática de forma a chegar a conclusões congruentes e válidas. Com vista a colmatar esta necessidade, esta dissertação visa determinar a influência de determinados parâmetros de impressão da tecnologia FDM (Fused Deposition Modeling) nas propriedades mecânicas de peças fabricadas em ABS (Acrilonitrila butadieno estireno). Pretende-se analisar o efeito do Tempo de Intervalo entre Camadas, Diâmetro de Extrusão, Densidade de Enchimento, Orientação de Enchimento e Espessura de Camada no valor obtido para a Tensão Máxima, Tensão de Cedência e Módulo de Elasticidade das peças impressas. Primeiramente, é realizado um estudo isolado para o Tempo de Intervalo entre Camadas e, seguidamente, englobam-se os restantes parâmetros num único – Design of Experiments. Estes estudos foram conduzidos através da realização de ensaios de tração e os resultados experimentais são tratados com a ferramenta ANOVA (Análise de Variância). Esta abordagem permitiu confirmar a influência de todos os parâmetros na maioria das respostas, sendo que foram detetadas algumas interações entre os mesmos. Este trabalho providencia um conhecimento mais profundo sobre os valores que os parâmetros devem tomar no sentido de otimizar as propriedades mecânicas das peças., en=As the Additive Manufacturing expands on the domestic sector, several user communities are rising as a vehicle to share practical and empirical knowledge that makers acquire during their experiments. However, some of those shared insights do not present any theoretical or engineering foundation to back the results. Therefore, a need to understand the theory behind the experiments arises as a way to get coherent and valid conclusions. In order to meet this need, this thesis aims to determine the influence of FDM printing parameters on the mechanical properties of parts fabricated in ABS. It is intended to assess the effect of the Inter-layer Cooling Time, Nozzle Diameter, Infill Density, Raster Angle and Layer Thickness on the values found for Ultimate Stress, Yield Stress and Elastic Modulus of the parts produced. Firstly, it is performed a study of the Inter-layer Cooling Time and, separately, a Design of Experiments is made in order to evaluate the other parameters. These studies were conducted through tensile tests and their outputs were processed with the ANOVA tool used for statistical analysis. This approach allowed to check the influence of every pre-selected processing parameter on most of the mechanical properties. It was also detected some interferences between two parameters. This work provides a deeper knowledge about the values the parameters should take to optimize the part’s mechanical properties.}
{pt=Fabrico Aditivo, FDM, ABS, ANOVA, Parâmetros de impressão, Propriedades mecânicas., en=Additive manufacturing, FDM, ABS, ANOVA, Printing parameters, Mechanical Properties.}

Orientação

ORIENTADOR

Marco Alexandre De Oliveira Leite

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Prof Auxiliar Convidado

ORIENTADOR

Luís Filipe Galrão dos Reis

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Associado