Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2015. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-09-30T17:01:43Z No. of bitstreams: 1 2015_FelipeBorgesFelicianodeLima.pdf: 2458276 bytes, checksum: d3a4a708471dbade64f90e9c13b281bc (MD5) / Approved for entry into archive by Ruthléa Nascimento(ruthleanascimento@bce.unb.br) on 2016-10-06T21:22:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_FelipeBorgesFelicianodeLima.pdf: 2458276 bytes, checksum: d3a4a708471dbade64f90e9c13b281bc (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-06T21:22:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_FelipeBorgesFelicianodeLima.pdf: 2458276 bytes, checksum: d3a4a708471dbade64f90e9c13b281bc (MD5) / Apesar de agora serem populares e acessíveis para pequenos laboratórios, empresas e hobbystas, a qualidade superficial das peças fabricadas através de FDM – Fused Deposition Modelling ainda não é satisfatória para grande parte dos propósitos de utilização da tecnologia. Ainda que novas abordagens nas técnicas de slicing e processamento das peças estejam sendo empregadas, o acabamento manual das mesmas ainda é necessário. Outros métodos de pósprocessamento das peças ainda são caros e pouco práticos. Este trabalho propõe e compara métodos de pós-processamento de peças impressas em ABS – Acrilonitrila Butadieno Estireno com o uso de Dimetilcetona (Acetona). A rugosidade superficial foi previamente medida em diversos corpos de prova que foram submetidas a quatro técnicas diferentes de tratamento, por diferentes períodos de tempo. As técnicas utilizadas foram: imersão em uma solução aquosa de acetona, exposição ao vapor de acetona em um recipiente hermético à 21°C, a 50°C e após o ponto de ebulição da acetona. Os resultados do trabalho são curvas de evolução da rugosidade superficial da peça com respeito ao tempo de aplicação do pós-tratamento. Os principais achados do trabalho são que estes tratamento são processos controláveis e com resultados previsíveis e que podem produzir reduções de rugosidade na ordem de 1000% ________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Despite now being popular and affordable to small laboratories, companies and hobbyists, the surface quality of the parts produced through FDM - Fused Deposition Modeling are not yet satisfactory for a wide range of purposes. Even tough new approaches on model slicing and processing are being employed, hand finishing of the parts is still necessary. Other post-processing methods are not practical and expensive. This work proposes and compare methods of chemical post processing of Acrylonitrile Butadiene Styrene ABS printed parts with the use of dimethyl-ketone (acetone). Surface roughness was previously measured for several test artifacts that were then submitted to four different techniques of treatment for different periods. The techniques used were immersion in a acetone water solution; exposure to acetone vapor in a closed vessel, at 21°C, 50 °C and after the boiling point. The results are curves with the reduction of surface roughness with respect to post treatment duration for the different methods. The main finding is that this is a somewhat controllable process with predictable results and that produces reductions in surface roughness in the order of the 1000%.

Submitted by Leonardo Vieira Albino null (leonardov94@msn.com) on 2018-03-27T18:56:24Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO - ALBINO, L. V..pdf: 2687807 bytes, checksum: 880161280e0f1fb4c597e1a229530d22 (MD5) / Rejected by Ana Carolina Gonçalves Bet null (abet@iq.unesp.br), reason: Prezado Leonardo, Solicitamos que realize a correção na submissão seguindo as orientações abaixo: Inclusão da Ficha Catalográfica; Agradecemos a compreensão. on 2018-03-28T17:14:37Z (GMT) / Submitted by Leonardo Vieira Albino null (leonardov94@msn.com) on 2018-03-28T18:18:43Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO - ALBINO, L. V. (2).pdf: 2594883 bytes, checksum: 029fc9ceeef166e633df32e0fdee311b (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Carolina Gonçalves Bet null (abet@iq.unesp.br) on 2018-03-29T19:03:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 albino_lv_me_araiq_int.pdf: 2526467 bytes, checksum: 06b04ebb785929f50a2ba4f90ba6cf01 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-29T19:03:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 albino_lv_me_araiq_int.pdf: 2526467 bytes, checksum: 06b04ebb785929f50a2ba4f90ba6cf01 (MD5) Previous issue date: 2018-03-05 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / As tecnologias de impressão 3D tem sido uma área de pesquisa recente e inovadora. Utilizando essa técnica é possível a produção de peças, próteses, modelos, brinquedos e até mesmo comida. A utilização da impressão 3D para produção de fibras ópticas poliméricas é outra inovação. Este trabalho buscou preparar e estudar a impressão de preformas utilizando poliácido láctico (PLA), seguindo de seu puxamento em fibras, buscando uma possível aplicação na área de sensoriamento. As preformas foram projetadas utilizando software CAD, seguido de um estudo sistemático para garantir uma boa qualidade de impressão e impressas em uma impressora 3D comercial seguida do puxamento das preformas. Foram realizados analises térmicas para averiguar o comportamento térmico do polímero em diferentes partes do processo, assim como suas temperaturas características, que demostraram Temperaturas: 1. Transição Vítrea (Tg) = 60 ºC, 2. Fusão (Tf) = 152 °C e 3. Máxima Cristalização (Tp) = 114 °C. A espectroscopia óptica na região do ultravioleta e visível (UV-Vis) demostrou que o material apresenta janelas de transmitância em 400-900, 1200-1220 e 1490-1600 nm, sendo interessante para aplicações como fibra óptica nestas faixas de comprimento de onda. Imagens obtidas por microscopia óptica revelaram que o desenho da preforma manteve-se após puxamento, obtendo uma fibra idêntica a projetada. Os testes de transmissão demonstraram que a fibra transmite a luz e, buscando aplicação em sensores, foram inseridos materiais luminescentes na fibra. Porém, os dados de emissão não foram coletados, mostrando que a atenuação é grande suficientemente para não excitar o material na outra ponta da fibra. / 3D printing technologies have been a recent and innovative area of research. Using this technique, it is possible to produce parts, prostheses, models, toys and even food. The use of 3D printing for the production of polymer optical fibers is another innovation. The aim of this work is to prepare and to study the printing of preforms using polylactic acid (PLA), their pulling in fibers and a possible application in the sensing area. The preforms were designed using CAD software followed by a systematic study to ensure good print quality. The preform was printed on a commercial 3D printer and pulled by a drawing tower. Differential Scanning Calorimetry (DSC) measurements were carried out to determine the thermal behavior of the polymer in different parts of the process, as well as its characteristic temperatures, which showed: 1. Glass transition (Tg) = 60 ºC, 2. Melting (Tf) = 152 °C and 3. Maximum Crystallization (Tp) = 114 °C. Optical spectroscopy in the ultraviolet and visible region (UV-Vis) has shown that the material exhibits transmittance windows at 400-900, 1200-1220 and 1490-1600 nm, being interesting for applications in these wavelength ranges in optical fibers. Images obtained by optical microscopy show that the design of the preform was maintained after pulling, revealing a fiber identical to that projected. Transmission tests showed that the fiber transmits the light. Seeking application in sensors, luminescent materials were inserted into the fiber, however, the emission data were not collected, showing that the attenuation was large enough such that the material is not excited at the other end of the fiber.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2014. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2014-11-28T12:42:34Z No. of bitstreams: 1 2014_LuanCarlosSenaMonteiroOzelim.pdf: 4552052 bytes, checksum: fa420fa9d0d7622f33280a7354b07813 (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2014-12-01T15:24:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_LuanCarlosSenaMonteiroOzelim.pdf: 4552052 bytes, checksum: fa420fa9d0d7622f33280a7354b07813 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-12-01T15:24:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_LuanCarlosSenaMonteiroOzelim.pdf: 4552052 bytes, checksum: fa420fa9d0d7622f33280a7354b07813 (MD5) / O estudo da geometria da matriz porosa tem se mostrado de fundamental importância para a moderna engenharia geotécnica. Tal fato advém da crescente utilização de métodos numéricos, os quais necessitam de um domínio computacional que deve representar da melhor maneira possível o meio simulado. É com esse intuito que a presente tese analisou e validou a utilização de microtomografias, autômatos celulares e impressões 3D como forma de geração de um modelo físico-computacional para os meios porosos. Em um primeiro momento, estudou-se a possibilidade de obtenção de parâmetros de transporte a partir da simulação em escala de poros em domínios computacionais obtidos por meio de tomografias. Amostras de esferas de vidro, areia e areia argilosa foram analisadas por meio de tomografias em diferentes resoluções. Verificou-se que para o caso das areias e do vidro, quando a razão entre o lado do domínio cúbico simulado e o diâmetro efetivo da amostra é de cerca de 6 a 10, o coeficiente de variação da permeabilidade é de cerca de 10%. Por outro lado, para as amostras de argila, quando aquela razão é de cerca de 20 a 30, o coeficiente de variação é de cerca de 40%. Em ambos os casos, observou-se que o valor de permeabilidade aferido é correspondente àquele obtido nas escalas experimentais tradicionais. Em relação ao estudo de resoluções das tomografias, observou-se que a diminuição da resolução pode ser um aliado na questão do aumento do domínio simulado quando recursos computacionais são escassos. Deve-se, no entanto, atentar para a preservação da representação dos macroporos. Em relação aos autômatos celulares 3D, um estudo completo foi realizado, a fim de obter regras de interesse para a representação do meio poroso. Por fim, as impressões 3D foram utilizadas para validar as rotinas do software Avizo Fire ®, mostrando que o upscale do programa pode não ser adequado aos casos analisados. Ainda, a análise metrológica revelou que em todas as impressões analisadas, mais de 95% dos desvios entre impressão e modelo computacional são menores do que a precisão da impressora (0,3mm). Assim, as impressões 3D são válidas como forma de representação do meio poroso. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / In modern geotechnical engineering, the study of the geometry of the porous matrix has been shown to be of fundamental importance. This emerges from the growing usage of numerical methods, which require a computational domain that best represents the simulated medium. Based on those needs, the present thesis analyzed and validated the usage of microtomographies, cellular automata and 3D printing as a way to generate a physical-computational model for porous media. At first, the possibility of obtaining transport parameters by means of pore-scale simulations in computational domains based on tomographies has been studied. Samples of glass beads, sand and claily sand have been analyzed based on tomographies with different resolutions. In the cases of glass beads and sands, it has been verified that when the ratio between the length of the side of the cubic simulated domain and the characteristic diameter of the sample is of 6 to 10, the coefficient of variation of the permeability is of about 10%. For the claily sand samples, when such ratio is of 20 to 30, the coefficient of variation is of about 40%. In both cases, the mean permeability obtained is similar to the one obtained from standard permeability tests. Regarding the resolution effects, it has been observed that the decreasing in resolution can be an ally in the issue of increasing the real size of the simulated domain when computational resources are scarce. One must, on the other hand, pay close attention to preservation of the macropores. With respect to the 3D cellular automata, a complete study has been performed in order to obtain rules which are of interest to represent the porous media. Finally, 3D prints have been used to validate the software Avizo Fire ®, showing that the upscale used by such software may not be adequate in the cases studied. Besides, the metrological analysis revealed that for all the prints analyzed, more than 95% of the deviations between the print and the computational model are smaller than resolution of the printer (0,3mm). Thus, 3D printing has been validated as an effective way of representing artificial porous media.

A introdução de resinas para uso odontológico se estabeleceu como alternativa à restauração desde meados de 1930, onde a tentativa de utilizar resinas autocuráveis fracassou, porém fortaleceu a pesquisa e esforço em busca de uma alternativa mais viável. Atualmente, a maior parte das resinas odontológicas são fotocuráveis ou termocuráveis e neste trabalho será dado enfoque nas resinas fotopolimerizáveis, que são constituídas, principalmente, por um sistema iniciador (fotoiniciador), monômeros, oligômeros (cadeias maiores formada pela junção de monômeros), aditivos (como cargas, absorvedores de luz, entre outros) e pigmentos. Na última década, um setor que ganhou largas proporções e interesses tecnológicos é o da impressão 3D. Por se tratar de uma técnica aditiva (camada-a-camada) esta forma de impressão revolucionou o modo de se projetar e aplicar diversas estruturas na solução de problemas, inclusive na área odontológica. Dentre os diversos tipos de impressora 3D, a DLP (digital light projection) foi a que apresentou melhor relação de benefícios em função do seu custo reduzido, alta resolução e praticidade na impressão. O presente trabalho apresenta o estudo da influência da cinética de fotopolimerização na qualidade de peças impressas por meio de impressão 3D DLP e como este fator afeta propriedades físicas e químicas, tais como dureza e grau de conversão. Os experimentos de p-DSC juntamente com FT-IR mostraram como a presença de um bloqueador pode afetar a cinética de fotopolimerização e o grau de conversão a curto e longo prazo, onde para o BAPO observa-se uma baixa contribuição deste composto na redução da velocidade, mas para o TPO o resultado é mais acentuado. Com os dados de dureza, foi possível observar que a presença do bloqueador leva a uma diminuição do valor obtido. Já as fotomicrografias obtidas revelaram que o absorvedor UV apresentou grande contribuição para a resolução das peças impressas, com resultado mais significativo para o fotoiniciador TPO. Dados de DSC foram analisados para correlacionar com o monômero residual presente, onde foi observado um pico exotérmico com área praticamente constante em situações otimizadas, levando a uma conclusão que o máximo de resolução está diretamente relacionado com o grau de conversão obtido no processo de impressão 3D. / The introduction of resins for the dental Market was stablished around 1930, where the self-cure resins development failed and lead the world to develop a new alternative for dental application. Recently, most of the dental resin are photo curable or thermal curable and in the present work the first one will be the focus and are composed of an initiation system (photo-initiator), monomers, additives and pigments. In the past decade, another sector, which achieve large proportion and technological interest, is the one about 3D printing. Due to the fact of being an additive technique, this type of 3D printing made a revolution in the way of projecting and building complex structures, even in the dental business. Among all the available 3D printers, the DLP (digital light projection) is the one who showed the best relationship between price, resolution and convenience in 3D printing. This work presents a study of how the photopolimerization kinetics can affect the quality of 3D printed parts and how it affects some physical-chemical properties, like hardness and degree of conversion. The p-DSC experiments within the FT-IR showed that the presence of an UV blocker might affect the photopolimerization kinetics and the degree of conversion in a short and long term, in which for BAPO it shows a lower contribution from this compound in the reaction rate, but for TPO it is more marked. According to the hardness data, it was possible to observe that the presence of an absorber leads to a lower value. In respect to the photomicrographs, it reveals the good contribution of an UV blocker in the resolution obtained for the printed parts, with a better performance when added to the TPO case. For the DSC experiments, the observation is that there is a correlation with residual monomer, where an exothermic spike with constant area was present for the same optimized conditions, leading to the fact that to achieve the best resolution it is necessary to reach a certain degree of conversion during the process of 3D printing.

Submitted by Filipe dos Santos (fsantos@pucsp.br) on 2018-12-05T11:48:18Z No. of bitstreams: 1 Raissa Gonçalves Caselas.pdf: 4140601 bytes, checksum: 39e478f743f8ad192024eec9ac3c9304 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-12-05T11:48:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Raissa Gonçalves Caselas.pdf: 4140601 bytes, checksum: 39e478f743f8ad192024eec9ac3c9304 (MD5) Previous issue date: 2018-09-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / With the increasing insertion of 3D printing technologies in the industry, it becomes possible to develop new approaches for objects of different uses, allowing the creation of products highly adaptable to users, as well as the possibility of overcoming design barriers. Being aware of the limits of production and mechanical strength of materials as for lower limb prostheses when related to 3D printing, this research focused on the development of upper limb prostheses. Aiming to analyze the aesthetic and functional ways that the production of these prostheses has covered, were proposed case studies that sharpened the user's imagination and allowed them to be brought from the intangible to the palpable. Projects that were once considered to be impractical, with the technological advance are shown to be feasible, since CAD modeling with 3D printing opens new possibilities. Basing on the information sharing and using open source prosthesis designs, it was possible to attest to its reproducibility as well as the recurring aesthetic attributes, thus, two prostheses were printed and constructed with the use of additive manufacturing technology. Based on several authors from different areas, such as Lucia Santaella, Masahiro Mori, Vilem Flusser, João Teixeira, Chris Anderson and Kathryn Allan, as well as product development concepts, it was finally noticed that the aesthetics resulting from this union permeates the cyberpunk universe, introducing people who have physical disabilities not as "imperfect," but through technology, they can be like superhumans. Contrary to what was believed, prostheses showed a certain tendency towards robotization, admitting their inorganic nature and providing other means of personalization / Com a crescente inserção das tecnologias de impressão 3D na indústria, torna-se possível o desenvolvimento de novas abordagens para objetos de usos diversos, permitindo a criação de produtos altamente adaptáveis aos usuários, bem como a possibilidade de vencer barreiras projetuais. Tendo conhecimento dos limites de produção e de resistência mecânica dos materiais quanto as próteses de membro inferior quando relacionados à impressão 3D, esta pesquisa focou no desenvolvimento de próteses de membro superior. Buscando analisar os caminhos estéticos e funcionais que a produção dessas próteses tem cursado, foram propostos estudos de caso que aguçavam o imaginário do usuário e que permitiam trazê-los do intangível ao palpável. Projetos que outrora viam-se como sendo impraticáveis, com o avanço tecnológico se mostram realizáveis, pois a modelagem CAD junto a impressão 3D abrem novas possibilidades. Apoiando-se também no compartilhamento de informações e utilizando projetos de próteses open source, foi possível atestar sua reprodutibilidade, bem como os atributos estéticos recorrentes, assim, foram impressas e construídas duas próteses com a utilização de tecnologia de manufatura aditiva. Nos embasando em diversos autores de áreas distintas como, Lucia Santaella, Masahiro Mori, Vilem Flusser, João Teixeira, Chris Anderson e Kathryn Allan, além de conceitos de desenvolvimento de produtos, percebeu-se, por fim, que a estética que resulta dessa união permeia o universo do cyberpunk, apresentando as pessoas que possuem deficiências físicas não como “imperfeitas”, mas por meio da tecnologia, podem ser como super-humanos. Diferentemente do que se acreditava, as próteses apresentaram certa tendência à robotização, admitindo sua natureza inorgânica e propiciando outros meios de personalização

A indústria de cerâmica branca de objetos decorativos e utilitários, produz diariamente um contingente significativo de resíduo de gesso, oriundo do descarte dos moldes, cuja vida útil é extremamente curta. A deposição desse material via de regra é feita em aterros sanitários, sem qualquer tipo de isolamento em células e sem observar as recomendações da Lei da Política Nacional de Resíduos Sólidos. De acordo com a hierarquia estabelecida pela lei, a supressão da geração dos resíduos sólidos aparece como alternativa prioritária do ponto de vista das boas práticas ambientais. É nessa perspectiva que a tecnologia de produção industrial computadorizada de objetos tridimensionais por deposição de matéria prima, surge como alternativa. A intenção desse trabalho é apresentar conceitos de produtos que potencializem o uso dessa tecnologia através de configurações formais inovadoras para o setor, eliminando a utilização do gesso em seu processo de fabricação além de avaliar os resultados obtidos através da análise dos protótipos fabricados. / White ceramic industry of decorative and utilitarian objects, produces daily a significant contingent of waste gypsum, originated from the disposal of moulds, whose lifespan is extremely short. Deposition of this material usually is made in landfills without any type of isolation cells and without observing the recommendations of the Law of the Brazilian solid waste Policy. According to the ranking established by law, the elimination of solid waste generation appears as a priority alternative in terms of good environmental practices. In this perspective, the technology of computerized industrial production of three-dimensional objects by deposition of raw material, is an alternative. The aim of this paper is to present product concepts that enhance the use of this technology through innovative formal settings for the sector and make an analysis about the results.

O uso da digitalização e da impressão tridimensional (3D) com a produção de biomodelos que possam ser usados em aulas práticas das disciplinas de anatomia veterinária no Brasil é uma ferramenta inovadora. O acesso dos alunos a essa material didático pode representar um aspecto importante no aprendizado da anatomia de animais domésticos. Neste estudo, foi utilizado um scanner que faz a captura tridimensional das imagens e uma impressora 3D que realiza a impressão por deposição de material fundido (FDM) para produzir modelos esqueléticos de do membro torácico do equino. Foram usados a escápula, o úmero, radio e ulna, ossos do carpo e falanges usada para produzir modelos digitais. Estes foram então usados para produzir modelos físicos através da impressão, realizada em várias escalas. As características anatômicas dos modelos impressos tridimensionais (3D) foram então comparadas com as dos ossos do esqueleto original. Os resultados deste estudo demonstraram que os biomodelos de animais podem ser rapidamente produzidos usando a tecnologia de impressão 3D. Em termos de precisão entre os biomodelos e as peças anatômicas originais não houve diferença significativa na estatística. Todas as características, exceto o forame nutrício, puderam ser identificadas nas cópias impressas em 3D. / The use of three-dimensional (3D) scanning and printing for the production of biomodels that can be used in practical classes of veterinary anatomy disciplines in Brazil is an innovative tool. The students ease of access to this teaching material can be an important aspect of learning the anatomy of domestic animals. In this study, a scanner was used to capture three-dimensional images and a 3D printer that performs die-cast printing (FDM) was used to produce skeletal models of equines thoracic limb. The scapula, humerus, radius and ulna, carpal bones and phalanges were used to produce digital models and physical models for 3D impressions. The anatomical characteristics of the three-dimensional printed models were then compared with those of the original skeletal bones. The results of this study demonstrated that animal biomodels can be rapidly produced using 3D printing technology. In terms of precision between the biomodels and the original anatomical parts, there was no significant statistical difference. All the characteristics, except for the foramen nutritium, were successfully identified in the 3D printed copies.

O trabalho trata do desenvolvimento de processo de fabricação de compósitos de fibras longas através da tecnologia de manufatura aditiva, possibilitando a criação de peças com maior resistência mecânica através da combinação adequada de materiais com diferentes propriedades mecânicas. Os processos de manufatura aditiva consistem na obtenção de um objeto sólido a partir de um modelo digital de três dimensões, através do fatiamento deste modelo e da adição sequencial de material com o objetivo de criar suas respectivas camadas, permitindo a reprodução real do modelo digital escolhido. Um compósito é a combinação de materiais com diferentes propriedades para a obtenção de um novo material com características específicas, permitindo a criação de melhores arranjos de propriedades através da escolha adequada dos materiais a serem combinados. Os materiais que formam um compósito podem ser divididos em matriz e reforço, entre os quais, os materiais de reforço são responsáveis por suportar os carregamentos transmitidos pela matriz. O uso de materiais poliméricos reforçados resulta em um material com baixo peso e elevada resistência mecânica. A adição de fibras longas nos processos de manufatura aditiva é foco do estudo, no qual foi utilizada a tecnologia Fused Deposition Modeling devido à sua simplicidade e facilidade de acesso a equipamentos de baixo custo para fins de validação de conceito. Foi desenvolvido e construído um cabeçote de deposição contínua de fibras longas, adequado ao uso no processo de deposição por camadas, através do qual foram manufaturados corpos de prova, que foram ensaiados mecanicamente conduzindo a resultados satisfatórios, validando a técnica e indicando que a fabricação de polímeros reforçados através da tecnologia de manufatura aditiva é um processo promissor. / The work deals with the development of long fiber composite manufacturing process through additive manufacturing technology, enabling the creation of parts with higher mechanical strength through proper combination of materials with different mechanical properties. Additive manufacturing processes consist in obtaining a solid object from a three dimension digital model through the slicing of the model and the sequential addition of material layer by layer allowing the real reproduction of the digital model. A composite is a combination of materials with different properties to obtain a new material having specific characteristics, allowing the creation of the best arrangement of properties through the choice of materials to be combined. The materials that form a composite can be divided into matrix and reinforcement, where the reinforcing materials are responsible for supporting the loads transmitted by the matrix. The use of reinforced polymeric materials results in a material with low weight and high mechanical strength. The addition of long fibers in the additive manufacturing process is the focus of this study, where the Fused Deposition Modeling process was used due to its simplicity and facility to access low-cost equipment in order to validate the concept. The system developed was used to manufacture specimens which have been mechanically tested leading to satisfactory results, indicating a very promising process for the production of reinforced polymers by additive manufacturing technology.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2016-07-19T14:03:24Z No. of bitstreams: 1 Paulo Roberto Soares de Goes Filho.pdf: 2065876 bytes, checksum: 66621844e9066623229e05142e75fead (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-19T14:03:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paulo Roberto Soares de Goes Filho.pdf: 2065876 bytes, checksum: 66621844e9066623229e05142e75fead (MD5) Previous issue date: 2016-03-11 / The objective of this work the production and biomechanical evaluation of structural orthopedic implants for fracture fixation in bioresorbable polymer, poly (lactide L) (PLLA) using a printing technique 3D deposition of layers of polymer melt for further experimental application in femur rabbit. For the production of implants, i.e. orthopedic plates curved section and locking screws it was taken as base femurs anatomy rabbits slaughtered for consumption which have had their dimensions and measured shapes as a reference for computer aided design (CAD) in specific program. The project was suitable for a three-dimensional modeling program controller of a printer in 3 dimensions printed, by deposition of layers, plates and orthopedic screws. The models were subjected to mechanical strength tests, three models of plates 4 and 6 holes with locking screw, and a plate anatomically optimized addition of a suitable screw type blocked plates. In the bending strength test with 4 points of support for 6 holes plate obtained values of 748 ± 62 N while the blocked plate 4 holes obtained values of 374 ± 42 N. The screw was subjected to peel strength testing in a polyurethane foam which simulates the cortical bone, the average value was 33 ± 6 N. the optimized anatomically plate obtained in the bending test after 662 ± 220N and irradiated with 40 kGy 193 ± 20N. From the point of view of mechanical resistance to bending test work showed the viability of producing structural orthopedic implants for fracture receiving little mechanical load although necessary in vivo tests that prove the effectiveness of the production technique and the material used. / Objetivou-se com este trabalho a produção e avaliação biomecânica de implantes ortopédicos estruturais para fixação de fraturas em polímero biorreabsorvível, o poli ( L- ácido lático) (PLLA) usando a técnica de impressão 3D por deposição de camadas de polímero fundido, para posterior aplicação experimental em fêmur de coelho. Para a produção dos implantes, isto é, placas ortopédicas de secção curva e parafusos bloqueados, foi tomada como base a anatomia de fêmures de coelhos abatidos para consumo que tiveram suas dimensões e formas aferidas como referência para um desenho assistido por computador em programa específico (CAD). O projeto foi adequado para um programa de modelagem tridimensional controlador de uma impressora em 3 dimensões que imprimiu, pela deposição de camadas, as placas e parafusos ortopédicos. Os modelos obtidos foram submetidos a testes mecânicos de resistência, sendo três modelos de placas, de 4 e 6 furos, com bloqueio de parafuso, e uma placa otimizada anatomicamente além de um modelo de parafuso adequado as placas bloqueadas. Em ensaio de resistência a flexão com 4 pontos de apoio a placa de 6 furos obteve valores de 748±62 N enquanto a placa bloqueada de 4 furos obteve valores de 374±29 N. O parafuso foi submetido a teste de força de arrancamento em uma espuma de poliuretano que simula osso cortical, o valor médio obtido foi de 33±6 N. A placa otimizada anatomicamente obteve no ensaio de flexão 662±220N e após irradiada com 40 KGy 193±20N. Do ponto de vista da resistência mecânica ao ensaio de flexão o trabalho mostrou a viabilidade de produzir implantes ortopédicos estruturais para fraturas que recebam pouca carga mecânica embora sejam necessários ensaios in vivo que comprovem a eficácia da técnica de produção e do material usado.

Submitted by Marta Toyoda (1144061@mackenzie.br) on 2016-12-09T22:09:51Z No. of bitstreams: 2 Vitor Damiani.pdf: 3563607 bytes, checksum: 2f6d7bcf16f216252330b801be026eae (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Amarante (1146629@mackenzie.br) on 2016-12-13T17:44:22Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Vitor Damiani.pdf: 3563607 bytes, checksum: 2f6d7bcf16f216252330b801be026eae (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-13T17:44:22Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Vitor Damiani.pdf: 3563607 bytes, checksum: 2f6d7bcf16f216252330b801be026eae (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-04-06 / The history of photography is permeated with technological breakthroughs that enabled the development of concepts in different areas and wide artistic expression. In this work, the photography is used as a conversion method from 2D images to 3D digital models that are subject to interventions and manipulations in order to produce an artistic object. The aforementioned method already exists, but another aspect of photography has important value here: the description of the movement through images and its many forms of representation (such as a trail, blur or absence of matter). A question arose: could such a blur be inherited from the bidimensionality of the long exposure photography into a real, touchable object? What are the media-related implications and how could the artist use this methodology to his visual expression? By using concepts of chronophotography, cubist glimpses, cinematic techniques like stop-motion and new technologies, we explore the transposition from image-related aspects into real tridimensional representations, with the use of 3D printing. The results of this work are artistic objects that represent the materialization of the movement in the photography into a real object. Nevertheless, the possibilities go beyond: graduated transparency and large-scale 3D prints, production of non-human forms and customized motion capture as the objects’ motion source. Therefore, the knowledge produced brings contributions that can be used in other researches: the applied methodology can be re-used (as well as for other purposes) in various areas of knowledge, both for artistic creations and scientific applications. / A história da fotografia está permeada de (r)evoluções tecnológicas que possibilitaram o desenvolvimento de conceitos em diversas áreas e ampla expressão artística. Nesta pesquisa, propomos a utilização da fotografia como método de conversão de imagens 2D em objetos 3D digitais, passíveis de manipulação e intervenções, para a produção de objeto artístico. Esse processo de criação digital já existe como metodologia, mas outro aspecto tem importante valor aqui: a descrição do movimento através da imagem, e suas diversas formas de representação (como rastro, borrão ou mesmo ausência de matéria). Perguntamos: poderia tal borrão, presente na bidimensionalidade da fotografia em longa exposição de um objeto em movimento, ser representado como um objeto real, palpável? Quais as implicações midiáticas e como o artista poderia utilizar tal metodologia para sua expressão visual? Utilizando conceitos da cronofotografia, vislumbres cubistas, técnicas cinematográficas de stopmotion e novas tecnologias, exploramos a transposição de aspectos da imagem em representações tridimensionais reais, com o uso de impressão 3D como recurso para solidificação dos modelos. Este trabalho teve como fruto um objeto artístico, a partir da materialização de movimentos na forma de um objeto real. Mas as possibilidades vão além: impressões 3D com transparências, objetos em grande escala, produção de formas não-humanas, captura de movimentos para aplicação nos objetos escaneados. Portanto, o conhecimento produzido traz contribuições que podem ser utilizadas em outras pesquisas: a metodologia que elaboramos pode ser reutilizada (inclusive com outras finalidades) em diversas áreas de conhecimento, tanto para criações artísticas quanto para aplicações científicas.