DESEMPENHO SOB TRAÇÃO DE ARQUITETURAS DE PREENCHIMENTO NÃO PREFERENCIAIS EM ABS FABRICADO POR FDM

Resumo

A manufatura aditiva por modelagem por deposição fundida (FDM, na sigla em inglês) tem ampliado seu uso em aplicações de engenharia devido à sua flexibilidade geométrica, custo relativamente baixo e capacidade de fabricação descentralizada de componentes poliméricos. Contudo, a natureza do processo, que ocorre camada por camada, introduz anisotropia mecânica — associada, em particular, à orientação das linhas de deposição (raster) e à união interfacial entre as trilhas depositadas adjacentes. Este estudo avalia o efeito de padrões de preenchimento não preferenciais no desempenho mecânico de corpos de prova de acrilonitrila butadieno estireno (ABS) fabricados por FDM. Os corpos de prova, com geometria baseada na configuração Tipo I da norma ASTM D638, foram produzidos utilizando quatro estratégias de preenchimento: linhas paralelas à direção de carregamento por tração, linhas perpendiculares à direção de carregamento, curva de Hilbert e padrão em cruz (Cross). As amostras foram submetidas a ensaios de tração em uma máquina universal de ensaios, sendo analisados ​​a resistência à tração na ruptura, o limite de escoamento e a deformação. Os resultados demonstraram que o desempenho mecânico depende fortemente da estratégia de deposição. O grupo com linhas paralelas apresentou a maior resistência média à tração na ruptura (23,46 MPa), seguido de perto pelo padrão em cruz (23,07 MPa); por outro lado, os grupos com curva de Hilbert e linhas perpendiculares apresentaram valores inferiores, 14,64 MPa e 11,38 MPa, respectivamente. O padrão em cruz atingiu 98,3% da resistência à tração na ruptura obtida pelo grupo de referência (linhas paralelas), indicando seu potencial para reduzir a penalidade mecânica direcional — tipicamente observada em processos FDM — sem depender de um alinhamento específico e favorável das linhas de deposição. Portanto, padrões de preenchimento não preferenciais podem representar uma alternativa promissora para aplicações nas quais a direção predominante de carregamento é desconhecida ou variável, desde que os parâmetros de impressão sejam devidamente ajustados.