Detalhes do Trabalho
Título do Trabalho
DISTRIBUIÇÃO DE IMPACTO ATRAVÉS DA GEOMETRIA DE METAMATERIAIS
Autor(es)
Herik Grillo Brogliato, Douglas Simon, Luciano Andre Ferri
Nível / Modalidade
Graduação / Pesquisa
Resumo

Os metamateriais têm sido cada vez mais procurados por sua capacidade de projetar propriedades mecânicas de um dado material modificando apenas sua geometria de construção. Essa condição permite criar respostas mecânicas especiais e diferentes dos materiais encontrados na natureza.Entre as aplicações esperadas por esta classe de materiais está o uso em placa dissipadora energia para proteção corporal, para dano de contusão, bem como em sinergia com coletes a prova de bala, sendo altamente personalizável, de baixa densidade e boa resistência.O objetivo deste trabalho é verificar a capacidade de absorção e distribuição da energia de impacto por meio da alteração da geometria de preenchimento de peças produzidas por manufatura aditiva (impressão 3D). O projeto busca se verificar a influência da geometria na dissipação de energia pela impressão de peças em impressora 3D.As peças com diferente geometrias são testadas em software de simulação de elementos finitos SolidWorks Simulation 2018 e posteriormente impressas em uma impressora 3D Cliever CL2 Pro. As peças estão sendo confeccionadas em poliácido láctico (PLA), com tamanho de 15x15x10 mm. Ao longo do projeto será também testada a resistência à compressão e dissipação de energia de impacto.A primeira amostra foi impressa com preenchimento nulo, suporte nulo, tendo 3 camadas de perímetro, 0,15 mm de espessura de camada, 55ºC de temperatura da mesa e 220ºC de temperatura do bico extrusor. A segunda amostra teve mesma configuração, mas diferente geometria interna. Estando a pesquisa em sua etapa inicial, os resultados apresentados são parciais.Inicialmente se projetou 04 geometrias em CAD e as simulações revelaram os melhores projetos para a etapa de teste de impressão. Após isto, se iniciou a impressão de protótipos e observou-se o tipo de preenchimento do sólido, o número de camadas das paredes e a espessura de parede, além da orientação da peça na mesa. O tempo de impressão entre as duas amostras variou entre 2 horas e 20 minutos e 2 horas e 40 minutos para ser impressa.
Constatou-se que o material utilizado não é o ideal, já que o PLA não tem um potencial elástico desejado, mesmo o modelando, o material não adquire as características desejadas.Com base nesses resultados, considera-se que na continuidade das pesquisas será definido o melhor polímero para a aplicação. Além disso, serão realizadas os testes de impacto para avaliar a dissipação de energia cinética.

Palavras-Chave
Metamateriais, Dissipação de impacto, Geometria interna.