Title

APLICAÇÃO DA MANUFATURA ADITIVA PARA PRODUÇÃO DE COMPÓSITOS REFORÇADOS COM FIBRAS NATURAIS

APPLICATION OF ADDITIVE MANUFACTURING FOR THE PRODUCTION OF NATURAL FIBER-REINFORCED COMPOSITES

Authorship

FONTES, JOSÉ CARLOS FERREIRA; JUNIO, RAÍ FELIPE PEREIRA; MONTEIRO, SERGIO NEVES; NASCIMENTO, LUCIO FABIO CASSIANO

FONTES, JOSÉ CARLOS FERREIRA

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JUNIO, RAÍ FELIPE PEREIRA

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MONTEIRO, SERGIO NEVES

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NASCIMENTO, LUCIO FABIO CASSIANO

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DOI

10.5151/2594-5327-42672

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Abstract

A crescente demanda do Exército Brasileiro por soluções de defesa mais eficientes tem impulsionado o desenvolvimento de blindagens balísticas com melhores características desde a produção até a aplicação final. Nesse cenário, a manufatura aditiva (impressão 3D) destaca-se como uma tecnologia inovadora, permitindo a produção de peças com geometrias complexas, menor peso e custo reduzido. A integração de fibras naturais a polímeros fotopolimerizáveis ou termoplásticos, por meio de processos como FDM, SLS, SLM, SLA e DLP, oferece componentes com propriedades mecânicas ajustáveis e menor impacto ambiental. Entre essas tecnologias, a DLP se sobressai pela alta precisão, rapidez e qualidade de acabamento, sendo ideal para aplicações que exigem detalhamento, como blindagens pessoais. O uso de compósitos poliméricos reforçados com fibras vegetais apresenta vantagens como redução de peso, boa absorção de energia e sustentabilidade. O processo de fabricação envolve etapas como o preparo das fibras, modelagem digital da peça, fatiamento para impressão 3D e mistura das fibras com a resina. A construção camada por camada e o pós-processamento garantem peças funcionais e de alto desempenho, alinhadas às exigências militares e ambientais, consolidando a manufatura aditiva como uma solução promissora para o setor de defesa.

THE GROWING DEMAND FROM THE BRAZILIAN ARMY FOR MORE EFFICIENT DEFENSE SOLUTIONS HAS DRIVEN THE DEVELOPMENT OF BALLISTIC ARMORS WITH IMPROVED CHARACTERISTICS, FROM PRODUCTION TO FINAL APPLICATION. IN THIS CONTEXT, ADDITIVE MANUFACTURING (3D PRINTING) STANDS OUT AS AN INNOVATIVE TECHNOLOGY, ENABLING THE PRODUCTION OF PARTS WITH COMPLEX GEOMETRIES, REDUCED WEIGHT, AND LOWER COST. THE INTEGRATION OF NATURAL FIBERS INTO PHOTOPOLYMERIZABLE OR THERMOPLASTIC POLYMERS, THROUGH PROCESSES SUCH AS FDM, SLS, SLM, SLA, AND DLP, OFFERS COMPONENTS WITH ADJUSTABLE MECHANICAL PROPERTIES AND LOWER ENVIRONMENTAL IMPACT. AMONG THESE TECHNOLOGIES, DLP STANDS OUT FOR ITS HIGH PRECISION, SPEED, AND SURFACE FINISH QUALITY, MAKING IT IDEAL FOR APPLICATIONS REQUIRING FINE DETAILING, SUCH AS PERSONAL ARMOR. THE USE OF POLYMER COMPOSITES REINFORCED WITH PLANT FIBERS PRESENTS ADVANTAGES SUCH AS WEIGHT REDUCTION, GOOD ENERGY ABSORPTION, AND SUSTAINABILITY. THE MANUFACTURING PROCESS INVOLVES STEPS SUCH AS FIBER PREPARATION, DIGITAL MODELING OF THE PART, SLICING FOR 3D PRINTING, AND MIXING THE FIBERS WITH THE RESIN. LAYER-BY-LAYER CONSTRUCTION AND POST-PROCESSING ENSURE FUNCTIONAL, HIGH-PERFORMANCE PARTS THAT MEET BOTH MILITARY AND ENVIRONMENTAL REQUIREMENTS, CONSOLIDATING ADDITIVE MANUFACTURING AS A PROMISING SOLUTION FOR THE DEFENSE SECTOR.

Keywords

Manufatura aditiva, Compósitos, Fibras naturais, Indústria de defesa.

Additive manufacturing, Composites, Natural fibers, Defense industry