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Disertación de Maestría
DOI
https://doi.org/10.11606/D.3.2022.tde-16032023-090924
Documento
Autor
Nombre completo
Vivian Thaís Leite Costa
Dirección Electrónica
Instituto/Escuela/Facultad
Área de Conocimiento
Fecha de Defensa
Publicación
São Paulo, 2022
Director
Tribunal
Horikawa, Oswaldo (Presidente)
Corrêa, Fabiano Rogerio
Júnior, Adolfo Franco
Título en portugués
Caracterização mecânica de peças impressas em 3D com e sem tratamento superficial para uso em próteses de membro superior.
Palabras clave en portugués
Ensaios mecânicos
Impressão 3D
Propriedades Mecânicas
Prótese
Tratamento superficial
Resumen en portugués
Próteses são importantes aliados no aumento da autonomia e bem-estar dos pacientes amputados. Fabricação das peças por impressão 3D é uma alternativa para reduzir o custo e aumentar a possibilidade de customização das próteses, e tratamentos superficiais podem melhorar o acabamento das peças impressas. No presente trabalho, o objetivo principal é avaliar a aplicação de peças impressas em 3D, usando ABS com tratamento superficial por vapor de acetona, em próteses de membro superior, analisando as propriedades superficiais e mecânicas. O tratamento superficial foi feito com vapor de acetona a quente, em ciclos de 30 minutos. A rugosidade das peças reduziu pelo menos 75% nos casos analisados. Ensaios de tração, compressão e flexão foram feitos para encontrar os módulos de elasticidade (E), tensões de escoamento (E) e resistências máximas (máx) dos corpos de prova, com e sem tratamento, em três temperaturas diferentes (Tamb, 40ºC e 80ºC), sendo as propriedades mecânicas maiores à temperatura ambiente; o tratamento superficial levou a um aumento na variância dos resultados, mas os valores médios permaneceram próximos. As propriedades mecânicas encontradas foram comparadas com três trabalhos que descrevem próteses eletromecânicas de membro superior fabricadas através de impressão 3D; levando à conclusão de que o uso da técnica com os parâmetros de impressão aqui descritos é viável, mas para projetos que exigem solicitações mecânicas mais elevadas, é necessário avaliar o nível de preenchimento das peças, já que as propriedades mecânicas aumentam com esse parâmetro de impressão.
Título en inglés
Mechanical characterization of 3D printed parts pre and post surface treatment for use in upper limb prostheses.
Palabras clave en inglés
3D printing
Mechanical properties
Prosthesis
Surface treatment
Resumen en inglés
Prostheses are important allies in increasing the autonomy and well-being of amputees. Fabrication by 3D printing is an alternative to improve customization and reduce the cost of prostheses, and surface treatments can improve the finishing of printed parts. In the present work, the main objective is to evaluate the application of ABS 3D printed parts, with surface treatment by acetone vapor bath, in upper limb prostheses, analyzing the superficial and mechanical properties. The surface treatment was done using hot acetone vapour bath, in cycles of 30 minutes. There was at least 75% roughness reduction of parts in the analyzed cases. Tensile, compression and bending tests were carried out to find the modulus of elasticity (E), yield stress (y) and maximum strength (max) of the specimens, with and without treatment, at three different temperatures (Troom, 40ºC and 80ºC), the mechanical properties were higher at room temperature, surface treatment increased results variance of the results, but mean values remained close. Found mechanical properties were compared with three studies that described electromechanical upper limb prostheses manufactured through 3D printing, leading to the conclusion that the use of the technique with the printing parameters described here is viable, however for projects that require higher mechanical demands, it is necessary to reevaluate the level of filling of the parts, since the mechanical properties increase with this printing parameter.
 
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Fecha de Publicación
2023-03-17
 
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