Utilização da manufatura aditiva para remanufatura de peças em polióxido de metileno

Abstract

Devido às suas vantagens como método de fabricação, nos últimos anos a Manufatura Aditiva (MA) ou Impressão 3D tem se tornado cada vez mais comum e a sua utilização vem tomando mais espaço tanto no âmbito residencial, quanto empresarial e industrial. Porém, à medida que este método de prototipagem rápida vai se popularizando, o interesse por utilizá-lo para produzir peças que serão mais requisitadas cresce, como é o caso de peças de reparos. A utilização dos polímeros mais comuns não suprem essa demanda, é então quando surge o interesse por polímeros de maior desempenho como o Polióxido de Metileno (POM). O grande desafio da utilização do POM, se dá na aderência à base da impressora e no chamado empenamento. O objetivo deste trabalho foi utilizar a impressão 3D para a fabricação de itens de reparo para a remanufatura de peças em geral. Foram feitos testes com aderência em dois modelos de impressora, uma de câmara aberta e outra fechada de alto desempenho, após a impressão de vários modelos e a utilização de materiais para ajudar na aderência foi possível encontrar os parâmetros ideais para a impressão deste polímero. Foram então impressos e injetados corpos de prova de tração e impacto com o objetivo de avaliar a resistência ao impacto e resistência à tração. Um estudo de caso de uma peça automotiva foi feito, onde a mesma foi desmontada, e o item danificado foi modelado e fabricado por meio da impressão 3D. Através dos dados obtidos e testes foi possível perceber que a utilização do método de impressão 3D para a fabricação de peças e itens de reparo para peças mecânicas é possível mas deve-se atentar à alguns pontos, como a fratura frágil das peças impressas e também a alta absorção de impacto, que ficaram bem próximas dos corpos de prova injetados.

Due to its advantages as a manufacturing method, in recent years Additive Manufacturing (AM) or 3D Printing has become increasingly common and its use has been taking up more space both in residential, business and industrial environments. However, as this rapid prototyping method becomes popular, the interest in using it to produce parts that will be more requested grows, as is the case of repair parts. The use of the most common polymers does not supply this demand, it is then that the interest for higher performance polymers such as Polyoxide of Methylene (POM) arises. The great challenge of using POM is the adherence to the printer base and the so-called warping. The objective of this work was to use 3D printing to manufacture repair items for the remanufacturing of parts in general. Adherence tests were carried out on two printer models, one with an open chamber and the other a high-performance closed one, after printing several models and using materials to help adhesion, it was possible to find the ideal parameters for printing this polymer. Tensile and impact specimens were then printed and injected in order to assess impact strength and tensile strength. A case study of an automotive part was done, where it was disassembled, and the damaged item was modeled and manufactured using 3D printing. Through the data obtained and tests, it was possible to perceive that the use of the 3D printing method for the manufacture of parts and repair items for mechanical parts is possible, but attention must be paid to some points, such as the brittle fracture of the printed parts and also the high impact absorption, which were very close to the injected specimens.