Evaluation of mechanical behavior of ABS and PLA polymers in 3D printing for structural performance simulation

Evaluation of mechanical behavior of ABS and PLA polymers in 3D printing for structural performance simulation

Aplicações na arquitetura, engenharia e construção estão ampliando o interesse da impressão 3D. No entanto, limitações da produção, dentre as quais inclui-se a performance estrutural, ainda impedem o uso significativo desta tecnologia. Neste sentido, este artigo apresenta parte da pesquisa de simula...

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Main Authors: Martinez, Andressa Carmo Pena, Souza, Douglas Lopes de, Santos, Denise Mônaco dos, Pedroti, Leonardo Gonçalves, Carlo, Joyce Correna, Martins, Marianna Auxiliadora Dias
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Izdano: Universidade de São Paulo. Instituto de Arquitetura e Urbanismo 2019
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spelling oai:revistas.usp.br:article-1482892020-07-01T20:28:45Z Evaluation of mechanical behavior of ABS and PLA polymers in 3D printing for structural performance simulation Avaliação do comportamento mecânico dos polímeros ABS e PLA em impressão 3D visando simulação de desempenho estrutural Martinez, Andressa Carmo Pena Souza, Douglas Lopes de Santos, Denise Mônaco dos Pedroti, Leonardo Gonçalves Carlo, Joyce Correna Martins, Marianna Auxiliadora Dias 3D printing Structural performance Rapid prototyping Computational simulation impressão 3D Performance estrutural Prototipagem rápida Simulação computacional Aplicações na arquitetura, engenharia e construção estão ampliando o interesse da impressão 3D. No entanto, limitações da produção, dentre as quais inclui-se a performance estrutural, ainda impedem o uso significativo desta tecnologia. Neste sentido, este artigo apresenta parte da pesquisa de simulação e otimização estrutural e objetiva estudar o comportamento mecânico de polímeros ABS e PLA, sob a forma de filamentos termoplásticos, comumente utilizados em impressoras 3D de baixo custo. Ele apresenta os resultados preliminares de avaliação do comportamento mecânico do ABS e PLA, segundo as normas ASTM E2954 e ASTM D790, que estabelecem métodos para testes de compressão axial e flexão de três pontos para matriz plástica e polimérica. A partir dos ensaios destrutivos dos modelos físicos, vislumbra-se a criação de modelos numéricos estruturais, e a definição de novos algoritmos e componentes no Grasshopper, que facilitem a simulação computacional e otimização estrutural de peças, bem como a maior precisão de seu comportamento mecânico pós-produção. Applications in Architecture, Engineering and Construction are amplifying the interest of 3D printing. However, some manufacturing limitations, such as structural performance, still prevent the significant use of this technology. In this sense, this paper presents part of the research on simulation of structural performance, which aims to study the mechanical behavior of polymers ABS and PLA in the form of thermoplastic filaments (FDM- Fused Deposition Modelling), commonly used in affordable 3D printers. It presents the preliminary results for the evaluation of the mechanical behavior of ABS and PLA in the light of ASTM E2954 and ASTM D790 standards, which establish test methods for axial compression and three-point flexure for plastic and polymer matrix. Through destructive physical analysis, this research aims to create structural numerical models, algorithms and components in Grasshopper, which will be able to facilitate computational simulation and structural optimization of parts, as well the greater precision of its post fabrication mechanical behavior. Universidade de São Paulo. Instituto de Arquitetura e Urbanismo 2019-09-06 info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion Avaliado Por Pares Prototipagem Peer Reviewed Evaluado por Pares application/pdf https://www.revistas.usp.br/gestaodeprojetos/article/view/148289 10.11606/gtp.v14i1.148289 Gestão & Tecnologia de Projetos; v. 14 n. 1 (2019): Número especial publicado em parceria com a Sociedade Iberoamericana de Gráfica Digital (SIGraDi); 125-141 Gestão & Tecnologia de Projetos (Design Management and Technology); Vol. 14 No. 1 (2019): Special issue published in partnership with the Sociedade Iberoamericana de Gráfica Digital (SIGraDi); 125-141 Gestão & Tecnologia de Projetos (Gestión y tecnología de proyectos); Vol. 14 Núm. 1 (2019): Número especial publicado em parceria com a Sociedade Iberoamericana de Gráfica Digital (SIGraDi); 125-141 1981-1543 por https://www.revistas.usp.br/gestaodeprojetos/article/view/148289/155917 Copyright (c) 2019 Andressa Carmo Pena Martinez, Douglas Lopes de Souza, Denise Mônaco dos Santos, Leonardo Gonçalves Pedroti, Joyce Correna Carlo, Marianna Auxiliadora Dias Martins
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