A manufatura aditiva, ou popularmente conhecida como impressão tridimensional, é um processo de fabricação no qual permite-se criar um objeto físico a partir de um modelo digital, através da deposição de camadas do material escolhido. A tecnologia é atualmente empregada nos mais diversos setores, como por exemplo, na medicina, no setor aeroespacial, na produção de peças de automóveis, entre outros.
O uso de cargas inorgânicas nos filamentos de impressão permitem modificar o aspecto das peças manufaturadas, obtendo similaridades com o metal adicionado como cor, brilho, aumento da densidade, entre outros. Entretanto, filamentos metalizados são importados, de alto custo e com desempenho de impressão limitado.
Tendo isto em vista, o presente trabalho busca produzir e avaliar as propriedades mecânicas de um filamento com carga mineral, medindo a capacidade dispersiva da carga no polímero e a qualidade do produto impresso.
O polímero a ser utilizado como matriz será o ABS (Acrilonitrilo-Butadieno-Estireno) e a carga adicionada ao mesmo será o Carbonato de Cálcio. Inicialmente foram preparadas duas amostras, a primeira de ABS puro e a segunda contendo 10% de carga em massa. As misturas são preparadas por extrusão do filamento, com duplo processamento para melhorar a homogeneidade da mistura. A impressão será realizada em um equipamento Cliever CL2 Pro, com bico de impressão de 0,4mm.
A extrusão do ABS puro foi realizado de forma adequada, mantendo as dimensões necessários de 1,75mm de diâmetro e 0,05 de tolerância com os seguintes parâmetros de controle: 20,5 de velocidade do motor e 7,8 de velocidade do puxador, sendo valores adimensionais, configurados nos inversores de frequência. O perfil de temperaturas da máquina foi de 120°C, 180°C, 205°C e 220°C, sendo a temperatura ambiente aproximadamente 25°C. O ABS foi seco em estufa à 80°C por 4 horas.
A produção da amostra com 10% de carga mineral nas mesmas condições demonstrou a aglomeração das cargas minerais, com separação da carga/polímero na saída da matriz, ou seja, tornou-se impossível formar um filamento continuamente, pois as partículas de pó possuem baixa interação química com o polímero, causando a fratura do extrudado. Além disso, a incorporação foi dificultada pela descida diferenciada dos materiais pelo funil, com vazão mais rápida das partículas de pó e consequente dosagem desigual. A adição de 15 gotas de óleo mineral em 300g da mistura melhorou a adesão pó-pellet, porém não evitou a aglomeração no filamento durante a extrusão. Sendo assim, necessitou-se homogeneizar a mistura no Misturador Intensivo para posteriormente fabricar o filamento.
Geralmente nos processos indústrias adiciona-se carga ao polímero para conferir diferentes características ao produto final, como aumento da resistência à flexão e aumento da dureza, sendo assim, após a produção do filamento e respectiva impressão de um corpo de prova, serão avaliadas as propriedades conferidas ao material com respectivo filamento.