Campus Maringá - Sede Dissertações e Teses - Maringá Tecnologias Limpas - PPGTL

Tipo:	Dissertação
Título:	Desenvolvimento e validação de um protótipo de impressora 3D em escala de bancada visando aplicação na construção civil
Autor(es):	SILVA, Maicon Douglas Leles da
Primeiro Orientador:	REZENDE, Luciana Cristina Soto Herek
metadata.dc.contributor.advisor-co1:	YAMAGUCHI, Natália Ueda
Resumo:	Com o advento da Indústria 4.0, a impressão 3D é uma tecnologia emergente nas mais diversas áreas industriais. A possibilidade de deposição gradual de material permite que formas complexas sejam obtidas sem desperdício e sem o uso de moldes. Este fato, aliado à diminuição de custos, torna o desenvolvimento desta tecnologia por extrusão uma oportunidade para o setor construtivo. Desta forma, com o intuito de minimizar os resíduos gerados no canteiro de obras, otimizar o tempo de construção e contribuir positivamente com o meio ambiente, o presente trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de um sistema capaz de realizar a impressão de objetos em três dimensões, e composto por um protótipo de impressora 3D em escala de bancada. A impressora, por sua vez, está acoplada a dois outros subsistemas, um para realizar a extrusão do compósito cimentício e outro para a homogeneização da mistura durante o preparo do material. Assim, fabricou-se o robô cartesiano por meio da execução dos projetos mecânico e elétrico, acoplando-o ao subsistema de bombeamento por uma mangueira com ½ polegada de diâmetro. A definição dos parâmetros de vazão e velocidade de impressão foi realizada de forma a garantir a extrudabilidade e a construtibilidade para materiais compósitos. Para a validação do sistema desenvolvido, preparou-se uma argamassa convencional nas proporções de mistura em relação à massa de 1:0,33:1,33:0,01, sendo cimento, água, areia e aditivo superplastificante, respectivamente. Calibrou-se o subsistema de bombeamento, por meio da realização de ensaio de vazão na bomba de injeção, definindo as vazões mássicas de 4 e 5 Kg/min, e a parametrização das velocidades no robô cartesiano desenvolvido, definindo as velocidades de impressão de 10, 30 e 50 mm/s. Definiu-se, então, as amostras AE1 – 10, AE1 – 30 e AE1 – 50 mm/s para a vazão de 5 Kg/min e as amostras AE2 – 30 e AE2 – 50 mm/s para a vazão de 4 Kg/min nas respectivas velocidades. Como forma de comparar as amostras extrudadas, foram coletadas amostras no misturador (sem extrudar), denominadas AR – 1 e AR – 2. Para a validação do sistema desenvolvido projetou-se um objeto com dimensões 400 x 400 x 80 mm (C x L x A), analisando, após a impressão, suas medidas de projeto, estabelecendo a extrudabilidade do material cimentício e a construtibilidade das camadas. Para garantir a confiabilidade da argamassa confeccionada, foram realizados ensaios nos estados fresco, onde o índice de consistência das amostras variou entre 268,20 e 292,20 mm para as amostras AE1 e AE2, e entre 255,72 e 296,97 mm para as amostras AR e no estado endurecido, sendo que a resistência à tração na flexão das amostras variou entre 6,95 e 8,35 MPa, e entre 34,71 e 40,64 MPa para a resistência à compressão. Por meio dos resultados obtidos, tem-se que a substituição dos métodos tradicionais pela impressora 3D, no canteiro de obras, torna-se viável, proporcionando a redução de resíduos e a minimização do tempo de construção, contribuindo diretamente para um processo construtivo mais limpo e sustentável.
Palavras-chave:	Construtibilidade Contour crafting Extrudabilidade Materiais cimentícios
Idioma:	por
País:	Brasil
Editor:	UNIVERSIDADE CESUMAR
Sigla da Instituição:	UNICESUMAR
metadata.dc.publisher.program:	Ciência, Tecnologia e Segurança Alimentar (Mestrado)
Citação:	SILVA, Maicon Douglas Leles das. Desenvolvimento e validação de um protótipo de impressora 3D em escala de bancada visando aplicação na construção civil. 2022. 93 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologias Limpas) - Universidade Cesumar - Unicesumar, Maringá, 2022.
Tipo de Acesso:	Acesso Aberto
URI:	http://rdu.unicesumar.edu.br/handle/123456789/12356
Data do documento:	25-Fev-2022
Aparece nas coleções:	Tecnologias Limpas - PPGTL

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