Title

INFLUÊNCIA DO TRATAMENTO TÉRMICO NA RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO DE SCAFFOLDS IMPRESSOS 3D

INFLUENCE OF HEAT TREATMENT ON THE COMPRESSIVE OF 3D-PRINTED SCAFFOLDS

Authorship

CARDOSO, MARCIA ADELAIDE ALVES; SOARES, EDSON MIRANDA; SOUZA, SARAH GABRIELLY BRANDAO DE; CANDIDO, VERONICA SCARPINI; SILVA, ALISSON CLAY RIOS DA

CARDOSO, MARCIA ADELAIDE ALVES

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SOARES, EDSON MIRANDA

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SOUZA, SARAH GABRIELLY BRANDAO DE

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CANDIDO, VERONICA SCARPINI

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SILVA, ALISSON CLAY RIOS DA

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DOI

10.5151/2594-4711-42615

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Abstract

Este estudo avalia a influência do tratamento térmico na resistência à compressão de scaffolds impressos em 3D com geometria giróide, produzidos em ácido polilático (PLA) por modelagem por deposição fundida (MDF). Os corpos de prova foram submetidos a tratamento térmico a 110 °C por diferentes tempos (0, 30, 60 e 120 minutos), e posteriormente avaliados por ensaios mecânicos de compressão, seguindo a norma ASTM D695-15. Os resultados demonstraram que a resistência à compressão aumentou após 30 minutos de tratamento térmico, com posterior estabilização para tempos mais longos. A análise de variância (ANOVA) indicou diferença estatística importante na resistência à compressão e deformação iguais entre os grupos. O teste de Tukey mostrou que o tratamento de 30 minutos proporcionou melhoria significativa na resistência mecânica em comparação com a amostra controle que não passou pelo tratamento. A deformação uniforme foi influenciada de forma negativa pelo tratamento térmico,mostrando aumento da fragilidade do material. Os resultados mostram que o tratamento térmico pode ser uma estratégia eficaz de pós-processamento para melhorar propriedades mecânicas de scaffolds destinados à engenharia de tecidos.

THIS STUDY EVALUATES THE INFLUENCE OF HEAT TREATMENT ON THE COMPRESSIVE STRENGTH OF 3D PRINTED SCAFFOLDS WITH GYROID GEOMETRY, PRODUCED IN POLYLACTIC ACID (PLA) BY FUSED DEPOSITION MODELING (MDF). THE SPECIMENS WERE SUBJECTED TO HEAT TREATMENT AT 110°C FOR DIFFERENT TIMES (0, 30, 60 AND 120 MINUTES), AND SUBSEQUENTLY EVALUATED BY MECHANICAL COMPRESSION TESTS, FOLLOWING THE ASTM D695-15 STANDARD. THE RESULTS DEMONSTRATED THAT THE COMPRESSIVE STRENGTH INCREASED AFTER 30 MINUTES OF HEAT TREATMENT, WITH SUBSEQUENT STABILIZATION FOR LONGER TIMES. ANALYSIS OF VARIANCE (ANOVA) INDICATED A SIGNIFICANT STATISTICAL DIFFERENCE IN COMPRESSIVE STRENGTH AND EQUAL DEFORMATION BETWEEN THE GROUPS. TUKEY'S TEST SHOWED THAT THE 30-MINUTE TREATMENT PROVIDED A SIGNIFICANT IMPROVEMENT IN MECHANICAL STRENGTH COMPARED TO THE CONTROL SAMPLE THAT DID NOT UNDERGO THE TREATMENT. UNIFORM DEFORMATION WAS NEGATIVELY INFLUENCED BY HEAT TREATMENT, SHOWING AN INCREASE IN THE BRITTLENESS OF THE MATERIAL. THE RESULTS SHOW THAT HEAT TREATMENT CAN BE AN EFFECTIVE POST-PROCESSING STRATEGY TO IMPROVE MECHANICAL PROPERTIES OF SCAFFOLDS INTENDED FOR TISSUE ENGINEERING.

Keywords

Scaffold, Impressão 3D, Ácido polilático, Tratamento térmico.

Scaffold, 3D printing, Polylactic acid, Heat treatment