Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2012-10-22T02:32:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 213444.pdf: 2276283 bytes, checksum: 3846c1fa91ae37acce7dfc2fad207b0e (MD5) / Este trabalho consistiu em avaliar comparativamente os principais parâmetros envolvidos no processo de moldagem por injeção, utilizando os termoplásticos PP, ABS e PA 6,6, em insertos fabricados pelo processo convencional em aço ABNT 1045 e pelo processo de ferramental rápido por estereolitografia. As cavidades selecionadas tiveram todas a mesma forma geométrica, qual seja, a de corpos de prova normalizados para ensaios de tração segundo a norma ASTM D-638m. Para a comparação, os parâmetros: temperatura de injeção do termoplástico, temperatura inicial da cavidade, volume e vazão de injeção, tempo de injeção, contrapressão e rotação da rosca, foram considerados como referência e tiveram o mesmo valor nos dois tipos de ferramental. Como conseqüência, os parâmetros de resposta variaram em função do tipo de termoplástico e do ferramental utilizado, sendo as vezes superior e as vezes inferior. As exceções foram os parâmetros: tempo de molde aberto, tempo de ciclo e temperatura final da cavidade, que para os três termoplásticos utilizados sempre foram superiores aos da moldagem convencional. Um sistema CAE comercial para a simulação do processo de moldagem por injeção também foi utilizado para comparar os resultados experimentais com os simulados, nos insertos de aço e de estereolitografia. Com relação à pressão máxima de injeção utilizando o ABS, a simulação apresentou valores 15% superiores aos experimentais, nos dois tipos de ferramental e, valores 7% superiores na moldagem convencional com o PA 6,6. A temperatura experimental máxima da cavidade foi 5% superior à temperatura média simulada e 20% inferior à máxima simulada com o ABS no inserto de estereolitografia. O método da injeção progressiva (Anexo 2), as recomendações para a moldagem convencional (Anexo 7) e as recomendações para a moldagem em insertos de estereolitografia (Anexo 3) se demonstraram úteis na fase de determinação dos parâmetros de processo. Além disso, as recomendações para a simulação do processo de injeção em insertos de estereolitografia (Anexo 4), também foram úteis na construção e execução das análises no sistema CAE e para o projeto de insertos, podendo ser utilizadas como base para futuros trabalhos.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T12:29:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 195364.pdf: 3449793 bytes, checksum: 866bfbaba46fc95d39fcf2d193a11652 (MD5) / Os processos de fabricação rápida de ferramentas (Rapid Tooling) têm auxiliado as equipes multidisciplinares a desenvolver o projeto de peças de plástico injetadas, considerando além das características do produto, os aspectos relacionados com o seu processo de moldagem. Uma das técnicas que tem recebido destaque é a que utiliza a estereolitografia para a fabricação de moldes para injeção, em função de apresentar resultados satisfatórios com custos relativamente baixos. Os moldes de estereolitografia (SL) caracterizam-se por apresentarem uma vida útil limitada. Pesquisas anteriores revelaram que as falhas observadas durante o uso deste tipo de ferramenta, ocorrem principalmente devido às mudanças que ocorrem nas propriedades mecânicas do material dos moldes, quando a sua temperatura é aumentada. Além disso, estes materiais apresentam baixos valores de coeficiente de condutividade térmica, o que torna o processo de injeção em moldes SL diferente daquele que utiliza moldes metálicos. Assim, o planejamento do processo de injeção é essencial para evitar que o molde apresente ruptura após os primeiros ciclos de injeção. Apesar das várias investigações que estão sendo desenvolvidas com o intuito de identificar as causas das falhas dos moldes SL, não há um consenso entre os pesquisadores quanto à melhor estratégia a ser adotada durante o processo de injeção. Técnicas como os métodos numérico-computacionais, têm sido aplicadas de maneira discreta, sem apresentarem resultados significativos. Neste sentido, o presente trabalho teve como objetivo propor uma sistemática baseada no emprego de sistemas CAE e utilizada para auxiliar o planejamento do processo de injeção em moldes de estereolitografia, que diminua o risco de falha da ferramenta. Dois moldes foram construídos e utilizados para obter uma pré-série de peças plásticas injetadas e a temperatura dos moldes foram monitoradas durante todo o processo. O procedimento proposto foi avaliado, comparando os resultados determinados numericamente com valores obtidos experimentalmente.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais / Made available in DSpace on 2012-10-19T07:19:28Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T21:46:33Z : No. of bitstreams: 1 182973.pdf: 21036438 bytes, checksum: 2be100d1fb8410e2d581a35d3a675174 (MD5) / A prototipagem rápida pelo processo de estereolitografia (processo de construção por cura de camadas sobrepostas) é relativamente nova e teve início no final da década de 80. A prototipagem rápida permite a fabricação de ferramentas (rapid tooling) utilizadas no processamento de materiais poliméricos. O bom desempenho dessas ferramentas rápidas construídas por estereolitografia depende do projeto desenvolvido e também do conhecimento das propriedades das resinas utilizadas. Devido ao desenvolvimento dessa resina ser recente, encontra-se poucos dados disponíveis na literatura. Este trabalho teve como objetivo principal caracterizar a resina fotopolimérica Somos 7110 e avaliar suas propriedades térmicas. Com o grau de reticulação foram relacionados os seguintes parâmetros: a influência do tempo de exposição à radiação ultravioleta e as geometrias na etapa de pós-cura. Também foram realizados outros ensaios complementares que tiveram como intuito avaliar a degradação térmica e as etapas de processamento e pós-processamento. A cura da resina pode ocorrer sob ação da luz ultravioleta ou do calor, com cinéticas aparentemente diferentes. As peças fabricadas por estereolitografia apresentaram uma boa resistência à degradação térmica até 300 ºC. Peças que não passaram pelo processo de pós-cura mostraram uma contração significativa na faixa de 40 a 60 ºC, devido à cura incompleta durante o processo de fabricação.

Os processos tradicionais de construção de protótipos são caros, demorados e necessitam de profissionais altamente qualificados. Devido à grande importância de protótipos nas mais diversas áreas, há mais de uma década empresas e instituições de vários países vêm desenvolvendo diversas técnicas de prototipagem rápida. A estereolitografia é um processo de prototipagem rápida que permite construir protótipos sólidos tridimensionais em pouco tempo a um custo relativamente baixo. A estereolitografia é um processo no qual o protótipo é formado pela sobreposição de camadas sólidas extremamente finas formadas à partir de uma resina líquida fotopolimerizavel com luz ultra violeta. Devido à necessidade de um grande número de camadas para se conseguir uma boa resolução e, pela abrangência e complexidade envolvida, torna-se necessária a integração do sistema pela automação do processo. Neste trabalho apresentamos a automação de um sistema de estereolitografia que realiza a construção de peças pela projeção das camadas a serem litografadas. Desenvolvemos também o suporte para a automação de um processo de estereolitografia por varredura de laser de ultra violeta que permite a construção de peças mais complexas projetadas por computador. Este último processo não foi implementado pela não disponibilidade do laser de ultra violeta e da ótica associada / Traditional prototype construction processes are expensive, slow and require highly qualified professionals. Due to the great importance of prototypes in the many areas, for more than one decade companies and institutions of many countries have been developing rapid prototyping techniques. Stereolithography is a rapid prototyping technique for low time, low cost, construction of three-dimentional solid prototypes. In stereolithography the prototype is formed by the fusion and adherence of extremely fine solid layers made of a liquid resin, fotopolimerized by ultra violet light. Because the method requires a great number of layers to obtain a good resolution and due to its associated complexity, automation is necessary to integrate the varios parts of the stereolithography system. In this work we present the automation of a stereolithography system that accomplishes the construction of prototyping using a projection of the layers to be lithographed. We also developed the support for the automation of a stereolithography process using laser scanning which allows the construction of more complex computer aided designed prototypes. This laser scanning process was not implemented due to the non availability of the ultra violet laser and associated optics

Nos últimos anos, a impressão 3D vem se colocando como uma técnica fundamental na produção de novos biomateriais; a estereolitografia, em particular, permite que sejam impressos arcabouços para suporte celular de arquiteturas altamente complexas. Observa-se, todavia, uma oferta pouco significante de resinas passíveis de impressão, uma vez que o mesmo material deve reunir características como biocompatibilidade, biodegradabilidade e, em algumas técnicas de impressão, potencial fotocurável. Este trabalho concentrou-se em sintetizar poliésteres inéditos - derivados de pantenol - biodegradáveis e bioabsorvíveis via policondensação catalisada pela lipase B da Candida antarctica. Além disso, pretendeu-se incluir insaturações de modo a permitir fotorreticulação dos mesmos. Foram produzidos dois tipos de poliésteres insaturados: (1) com insaturações endo (pertencentes à cadeia principal do polímero), a partir de copolímeros produzidos de pantenol e mistura de diésteres saturados (adipato de dietila e sebacato de dietila) e diésteres insaturados (fumarato de dietila e glutaconato de dietila); (2) com insaturações exo (pertencentes às cadeias secundárias do polímero), a partir da acrilação da hidroxila secundária de pantenol de poliésteres saturados do mesmo. A caracterização por cromatografia de permeação em gel mostrou a produção de7 polímeros na faixa de massa molar entre 2000 e 5000 Da. Todas as estruturas foram confirmadas por 1H RMN. A fotocura do material foi testada a partir de soluções dos poliésteres contendo fotoiniciador (BAPO) e correticulantes (NIPAM, NVPM e VIM). Após irradiação com radiação UV em 254 nm por diferentes tempos, foram produzidos filmes que puderam ter sua fração sol/gel determinadas, bem como suas características de intumescimento. Além de serem os primeiros poliésteres de pantenol observados até o momento na literatura, os materiais sintetizados neste trabalho provaram potencial de uso em impressoras 3D, visto que foram produzidos filmes fotorreticulados após cerca de 1 minuto de irradiação. / This work focused on synthesizing unpublished biodegradable and bioabsorbable panthenol-derived polyesters via polycondensation catalyzed by Candida antarctica lipase B. In addition, it was intended to include unsaturations to enable photocrosslinking in the final material. Two types of unsaturated polyesters were synthesized: (1) with unsaturations \"endo\" (belonging to the main polymer chain), from copolymers made of panthenol and mixtures of saturated diesters (adipate, diethyl sebacate and diethyl) and unsaturated diesters (diethyl fumarate and diethyl glutaconate); (2) with \"exo\" unsaturations (not in the main polymer chain), from the acrylation of the secondary panthenol hydroxyl group of the first saturated polyester.9 Characterization by gel permeation chromatography showed the production of polymers in the range of molar mass between 2000 and 5000 Da. All structures were confirmed by 1 H NMR. The photocrosslinking capability of the material was tested from polyester solutions containing photoinitiator (BAPO) and crosslinkers (NIPAM, NVPM, and VIM). After irradiation with UV radiation at 254 nm for different times, films were produced that could have their sol / gel fraction determined, as well as their swelling characteristics. In addition to being the first panthenol polyesters observed so far in the literature, the materials synthesized in this work proved potential use in 3D printers since photocrosslinked films were produced after about 1 minute of irradiation.

Orientador: Lidia Parsekian Martins / Resumo: OBJETIVO: Identificar e quantificar diferenças nas propriedades mecânicas de quatro resinas para impressão por estereolitografia em função do tempo de exposição à luz ultravioleta pós impressão e quantificar diferenças dimensionais em modelos odontológicos produzidos por estereolitografia em relação à inserção de barra estabilizadora transversal na região posterior, à orientação de impressão, vertical ou horizontal, tipo de modelo, oco ou maciço, e pós cura com luz ultravioleta ou não, por meio de medições lineares. MÉTODOS: 140 espécimes foram impressos em impressoras 3D do tipo SLA (estereolitografia a laser) e DLP (estereolitografia por processamento digital de luz) para cada teste mecânico realizado e foram divididos em 28 grupos, de acordo com a resina (4 tipos: Blue, Gray, Surgical Guide, Standard) e o tempo de pós cura com luz ultravioleta (7 tempos: 0, 5, 10, 15, 30, 60 e 120 minutos). Foram realizados os testes de microdureza Vickers, tração diametral e flexão três pontos. Os dados obtidos foram submetidos a uma ANOVA de dois níveis e ao pós teste de Tukey. Para a avaliação das alterações dimensionais de modelos odontológicos foram realizados dois experimentos distintos. No primeiro, 56 modelos odontológicos do arco maxilar em formato de ferradura foram impressos na impressora MoonRay S100 (SprintRay) com a resina Gray (SprintRay), variando a orientação de impressão, a presença de barra e o processo de pós cura. Depois de impressos foram escaneados em escâner de mesa... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: OBJECTIVE: To identify and quantify differences in the mechanical properties of four resins for stereolithography printing varying time of exposure to ultraviolet light and to quantify dimensional differences in dental models produced by stereolithography regarding the insertion of a transverse stabilizer bar in the posterior region, the printing orientation, vertical or horizontal, model type, hollow or solid, and post-cure with ultraviolet light or not, by means of linear measurements. METHODS: 140 specimens were printed by SLA (laser stereolithography) and DLP (digital light processing stereolithography) printers for each mechanical test performed and were divided into 28 groups, according to the resin (4 types: Blue, Gray, Surgical Guide, Standard) and the post-cure time with ultraviolet light (7 times: 0, 5, 10, 15, 30, 60 and 120 minutes). Vickers microhardness tests, diametrical traction and three point flexion were performed. The data obtained were submitted to a two-way ANOVA and the Tukey post-test. To evaluate the dimensional changes of dental models, two different experiments were carried out. In the first, 56 horseshoe-shaped dental models of a maxillary arch were printed on the MoonRay S100 (SprintRay) with Gray resin (SprintRay), varying the printing orientation, the presence of a bar and the post-curing process. After printing, they were scanned on a R700 table scanner (3Shape) and then measurements between canines, first and second premolars and molars and ar... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor