Title

Desenvolvimento de protótipos de cascos de embarcações em ABS por manufatura aditiva para aplicações didáticas

Development of ABS boat hull prototypes by additive manufacturing for educational applications

Authorship

DIAS, CLARISSA DE PAULA; CUNHA, BRUNO SOUSA DA; COSTA, JOÃO VICTOR; PATROCÍNIO, LUANA ALVES; ANTOLIN, GISELE DUARTE CABOCLO; CÂNDIDO, VERÔNICA SCARPINI

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COSTA, JOÃO VICTOR

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PATROCÍNIO, LUANA ALVES

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ANTOLIN, GISELE DUARTE CABOCLO

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CÂNDIDO, VERÔNICA SCARPINI

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DOI

10.5151/2594-5327-43518

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Abstract

A manufatura aditiva tem ampliado suas aplicações na indústria naval, especialmente na prototipagem de componentes e estruturas. Neste estudo, foi avaliada a viabilidade do uso do acrilonitrila-butadieno-estireno (ABS) na fabricação de protótipos de cascos de embarcações por impressão 3D. Foram investigadas as propriedades mecânicas, térmicas e químicas do material, bem como aspectos relacionados à sua processabilidade, incluindo fusão, adesão entre camadas e estabilidade dimensional. Ensaios mecânicos de tração e impacto foram realizados para determinar a resistência do material sob diferentes condições de carregamento. Adicionalmente, a morfologia e a estrutura interna das amostras impressas foram analisadas por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), permitindo a identificação de características microestruturais, defeitos de fabricação e qualidade da consolidação entre camadas. Com base nos resultados obtidos, foram produzidos protótipos de cascos de embarcações utilizando tecnologia de manufatura aditiva. Os resultados demonstraram que o ABS apresenta desempenho compatível com os requisitos necessários para aplicações de prototipagem naval, associando resistência mecânica, estabilidade dimensional e capacidade de fabricação de geometrias complexas. O estudo contribui para a avaliação do potencial da impressão 3D como ferramenta de desenvolvimento de projetos na indústria naval, reduzindo tempo e custos associados às etapas convencionais de prototipagem.

Additive manufacturing has expanded its applications in the naval industry, particularly for the prototyping of components and vessel structures. This study evaluated the feasibility of using acrylonitrile butadiene styrene (ABS) for the fabrication of boat hull prototypes through 3D printing. The mechanical, thermal, and chemical properties of the material were investigated, along with processing-related aspects such as melting behavior, interlayer adhesion, and dimensional stability. Tensile and impact tests were performed to assess the material's mechanical performance under different loading conditions. In addition, the morphology and internal structure of the printed samples were analyzed using Scanning Electron Microscopy (SEM), enabling the identification of microstructural features, manufacturing defects, and the quality of interlayer consolidation. Based on the obtained results, boat hull prototypes were manufactured using additive manufacturing technology. The findings demonstrated that ABS exhibits properties suitable for naval prototyping applications, combining mechanical strength, dimensional stability, and the capability to produce complex geometries. The study contributes to the assessment of 3D printing as a tool for the development of naval engineering projects, reducing the time and costs associated with conventional prototyping processes.

Keywords

Manufatura aditiva, Impressão 3D, prototipagem

Additive manufacturing, 3D printing, Prototyping