Desenvolvimento de um filamento compósito sustentável para impressão 3D baseado em matriz PLA reforçada com resíduos de fibras de madeira

Abstract

Processos tecnológicos de manufatura aditiva, como a de impressão 3D, vem permitindo transcender os limites do desenvolvimento dos produtos atuais a um custo menor em de forma mais rápida. Nos últimos anos a impressão 3D se tornou mais fácil de usar e mais barata, tornando acessível para diferentes mercados. A literatura vem demonstrando que há uma grande demanda para conceber materiais mais sustentáveis para fabricação de bens de consumo por impressão 3D o que inclui, por exemplo, a utilização de resíduos de processos industriais da indústria moveleira como pós e serragens incorporados a matrizes poliméricas. Neste trabalho, foi utilizada a combinação de PLA com resíduos de pó de madeira com objetivo de criar um filamento com aspecto de madeira, com propriedades mecânicas melhores do que o filamento sem a adição da carga e assim mais sustentável. Para isto, fez-se primeiramente a caracterização do pó de madeira para determinar os melhores parâmetros de processo e após foram determinadas três formulações diferentes e extrudadas para a produção dos filamentos. Ao final foram analisadas quanto a suas propriedades de interesse.

Technological processes of additive manufacturing, such as 3D printing, allowed to transcend the limits of the development of current products at a lower cost in a faster way. In recent years, 3D printing has become easier to use and cheaper, making it accessible to different markets. The literature has shown that there is a great demand to design more sustainable materials for the manufacture of consumer goods by 3D printing, which includes, for example, the use of industrial process residues from the furniture industry as powders and sawdust incorporated into polymer matrices. In this work, the combination of PLA with wood dust residues was used in order to create a wood-like filament, with better mechanical properties than the filament without the addition of the load and thus more sustainable. For this, the characterization of the wood powder was done first to determine the best process parameters and then three different and extruded formulations were determined for the production of the filaments. At the end, they were analyzed for their properties of interest.