Estudo do comportamento das resinas de estereolitografia Huntsman 5260 e Somos 7110 na fabricação rápida de moldes para injeção de PP, ABS, PA 6.6 e PET

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais Estereolitogrfia é um processo de fabricação rápida (FR) no qual a construção do objeto se da através da cura seletiva de uma resina fotossensível, camada após camada. Devido à boa precisão geométrica das peças fabricadas, este processo tem sido utilizado também para a fabricação de ferramentas como moldes para injeção de termoplásticos onde podem ser utilizados para a confecção de pequenas séries de peças. Porém, no que diz respeito à seleção e aos requisitos dos materiais utilizados para a fabricação rápida dos moldes, os critérios ainda não estão bem estabelecidos. No presente trabalho, estudou-se de forma sistematizada o comportamento das resinas utilizadas para a fabricação rápida por estereolitografia Ren Shape Huntsman 5260 e DSM Somos 7110 fomadas principalmente por grupos epóxi acrilato. O comportamento das resinas foi avaliado através de ensaios de tração em função do grau de cura e da temperatura, bem como o desempenho e o comportamento tribológico dos moldes fabricados com ambas as resinas perante a injeção de PP, ABS, PET e PA 6.6. A pós-cura térmica se mostrou como o método mais eficiente de pós-cura, aumentando a resistência sob tração dos corpos de prova, resultado de uma homogeneização na distribuição de tensões internas. Observou-se que termoplásticos com baixo módulo de elasticidade e tensão máxima são facilmente injetados em moldes fabricados por estereolitografia, sendo preferencialmente utilizadas para a fabricação rápida dos moldes SL, resinas com altos valores das propriedades citadas. Já termoplásticos com elevada tensão máxima e módulo de elasticidade apresentaram determinadas dificuldades durante os ciclos de injeção e nestes casos, sugere-se para a fabricação rápida dos moldes, o uso de resinas com elevada tensão máxima, porém com módulo de elasticidade intermediário que facilitem a extração da peça e aumente a capacidade de absorção de energia da resina SL. Polímeros como PET e PA 6.6 apresentaram uma forte força de adesão na superfície dos moldes SL, resultando em um grande aumento na força necessária para a extração das peças e (em alguns casos) na deterioração dos moldes, o que torna o estudo da compatibilidade química entre os materiais um fator importante na seleção de materiais para o uso deste tipo de tecnologia.