INVESTIGAÇÃO DA INFLUÊNCIA DOS PADRÕES DE PREENCHIMENTO NA RESISTÊNCIA À TRAÇÃO DE AMOSTRAS DE PLA PRODUZIDAS POR MANUFATURA ADITIVA
impressão 3D; PLA; resistência à tração; padrões de preenchimento.
A manufatura aditiva, em especial a impressão 3D por Modelagem por Deposição Fundida (FDM), destaca-se como uma tecnologia versátil e acessível para a produção de componentes com geometrias complexas e elevado grau de personalização, impulsionando diversas aplicações na engenharia. Dentre os parâmetros de processo que influenciam o desempenho mecânico das peças impressas, o padrão de preenchimento exerce papel determinante, pois define a arquitetura interna do material e o modo de distribuição das tensões. Apesar da ampla oferta de padrões comerciais em softwares de fatiamento, ainda são escassos os estudos que avaliem, de forma sistemática e comparativa, a influência isolada de configurações de projeto. Nesse contexto, este trabalho teve como objetivo investigar os efeitos da geometria da célula unitária, da rotação angular e da simetria estrutural dos padrões de preenchimento sobre a resistência à tração de amostras de poliácido lático (PLA) produzidas por FDM. Foram projetados oito padrões estruturais propostos neste estudo, baseados em células quadradas e de paralelogramos: Q, QR, QA, QRA, P, PR, PA e PRA. Os espécimes foram fabricados sob condições controladas e submetidos a ensaios de tração uniaxial conforme a norma ASTM D638. Os resultados experimentais demonstraram que o padrão QA apresentou a maior resistência máxima à tração, atingindo 15,59 MPa, enquanto o padrão Q exibiu o maior módulo de elasticidade, de 892,98 MPa, caracterizando-se como a arquitetura mais rígida entre as avaliadas. Entretanto, os padrões baseados em células quadradas mostraram comportamento mais frágil, suportando menores deformações antes da fratura. Em contraste, os padrões derivados de células de paralelogramo (P e PA) apresentaram valores de resistência e rigidez próximos aos dos padrões quadrados, 14,22 MPa e 14,40 MPa de resistência máxima, e 859,40 MPa e 839,93 MPa de módulo de elasticidade, respectivamente, porém com maior ductilidade e menor sensibilidade às variações de rotação e assimetria. De modo geral, observou-se que a rotação angular reduz o desempenho mecânico e intensifica a anisotropia estrutural, enquanto a geometria da célula unitária exerce influência direta tanto na resistência à tração quanto no módulo de elasticidade. Assim, este estudo contribui para o entendimento do papel dos padrões de preenchimento no comportamento mecânico do PLA impresso por FDM, oferecendo subsídios para o projeto de estruturas mais eficientes e personalizáveis.