Title

INFLUÊNCIA DA ADIÇÃO DE DE NANOPARTÍCULAS DE ZIRCÔNIA NA DUREZA SHORE D E TRANSLUCIDEZ DE PROTÓTIPOS OBTIDOS POR DLP

INFLUENCE OF THE ADDITION OF ZIRCONIA NANOPARTICLES ON THE SHORE D HARDNESS AND TRANSLUCENCY OF DLP PROTOTYPES

Authorship

VIEIRA, PATRICK DE LIMA; WARD, THIELLY MACHARETH; CARDOSO, RONALD PALANDI; MULINARI, DANIELLA REGINA; SANTOS, CLAUDINEI DOS; ELIAS, CARLOS NELSON

VIEIRA, PATRICK DE LIMA

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WARD, THIELLY MACHARETH

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CARDOSO, RONALD PALANDI

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MULINARI, DANIELLA REGINA

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SANTOS, CLAUDINEI DOS

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ELIAS, CARLOS NELSON

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DOI

10.5151/2594-5327-42510

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Abstract

Este trabalho investigou a fabricação de compósitos cerâmico-poliméricos por impressão 3D via DLP (Digital Light Processing), utilizando a resina comercial transparente em condição conforme recebida e com a incorporação de zircônia estabilizada com ítria (3Y-TZP) em proporções de 5% e 10% em peso. A dispersão do pó cerâmico foi realizada em misturador rotativo, com baixa velocidade de agitação por 60 minutos. Corpos de prova foram desenhados em formatos de discos (20 mm de diâmetro, espessuras entre 0,8 mm e 1,5 mm) e pinos cilíndricos (6,8 mm × 12 mm) e impressos em uma Flashforge Hunter 3D Printer. As peças impressas foram posteriormente secadas, lavadas e submetidas à cura UV por 20 minutos. A caracterização das amostras foi realizada por ensaios de dureza Shore D e espectrofotometria para avaliar a translucidez (e=1mm). A adição de 5% e 10% de ZrO2 resultou na redução da dureza de 79,07 Shore D para 74,74 e 70,60 Shore D, respectivamente. Enquanto a razão de contraste variou da condição comercial de 0,21 para 0,63 e 0,73 respectivamente com a adição de 5 e 10% de ZrO2. Os resultados indicam que a adição de zircônia nessas proporções nesse tipo de resina, sem prévia funcionalização da superfície compromete parcialmente as propriedades mecânicas como a resistência a compressão e a dureza, ela proporciona um aumento da opacidade, sendo promissora para aplicações onde a modulação óptica para algo mais opaco é desejável.

THIS WORK INVESTIGATED THE MANUFACTURE OF CERAMIC-POLYMER COMPOSITES BY 3D PRINTING VIA DLP (DIGITAL LIGHT PROCESSING), USING COMMERCIAL TRANSPARENT RESIN IN AS-RECEIVED CONDITION AND WITH THE INCORPORATION OF YTTRIA-STABILIZED ZIRCONIA (3Y-TZP) IN PROPORTIONS OF 5% AND 10% BY WEIGHT. THE CERAMIC POWDER WAS DISPERSED IN A ROTARY MIXER AT A LOW STIRRING SPEED FOR 60 MINUTES. SPECIMENS WERE DESIGNED IN THE SHAPE OF DISKS (20 MM IN DIAMETER, THICKNESS BETWEEN 0.8 MM AND 1.5 MM) AND CYLINDRICAL PINS (6.8 MM × 12 MM) AND PRINTED ON A FLASHFORGE HUNTER 3D PRINTER. THE PRINTED PARTS WERE THEN DRIED, WASHED AND SUBJECTED TO UV CURING FOR 20 MINUTES. THE SAMPLES WERE CHARACTERIZED USING SHORE D HARDNESS TESTS AND SPECTROPHOTOMETRY TO ASSESS TRANSLUCENCY (E=1MM). THE ADDITION OF 5% AND 10% ZRO2 RESULTED IN A REDUCTION IN HARDNESS FROM 79.07 SHORE D TO 74.74 AND 70.60 SHORE D, RESPECTIVELY. WHILE THE CONTRAST RATIO VARIED FROM THE COMMERCIAL CONDITION OF 0.21 TO 0.63 AND 0.73 RESPECTIVELY WITH THE ADDITION OF 5 AND 10% ZRO2. THE RESULTS INDICATE THAT THE ADDITION OF ZIRCONIA IN THESE PROPORTIONS TO THIS TYPE OF RESIN, WITHOUT PRIOR FUNCTIONALIZATION OF THE SURFACE, PARTIALLY COMPROMISES MECHANICAL PROPERTIES SUCH AS COMPRESSIVE STRENGTH AND HARDNESS, BUT PROVIDES AN INCREASE IN OPACITY, MAKING IT PROMISING FOR APPLICATIONS WHERE OPTICAL MODULATION TOWARDS SOMETHING OPAQUER IS DESIRABLE.

Keywords

Manufatura aditiva por DLP, Zircônia 3Y-TZP, Translucidez, Dureza Shore D