ISSN 2594-5327
79º Congresso Anual da ABM - Internacional — Vol. 79 , num. 79 (2026)
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Resumo
O presente artigo investiga o comportamento mecânico de uma estrutura auxética tridimensional produzida em ácido polilático (PLA), submetida a ensaio mecânico de compressão. Fundamentalmente, os materiais com estruturas auxéticas apresentam propriedades diferenciadas quando comparados a materiais convencionais. Devido à sua leveza e excelentes propriedades mecânicas de absorção, as estruturas auxéticas, caracterizadas por um coeficiente de Poisson negativo, estão despertando crescente interesse na academia e na indústria. Nesse contexto, os corpos de prova (CPs) foram processados com técnica de Modelagem por Deposição Fundida (FDM) utilizando ácido polilático (PLA). O PLA é uma matéria-prima biodegradável e passível de reciclagem após o uso, polímeros amplamente utilizados que atendem aos complexos requisitos de material para o método de fabricação aditiva FDM. Para a viabilização do estudo, foram ensaiados CPs de compressão, seguindo a norma ASTM D695-23. No que tange à etapa de preparação, a modelagem das amostras foi realizada no software Fusion 360, da Autodesk, e o fatiamento no software Orca Slicer 2.3.0. Posteriormente, a impressão foi efetuada em impressora 3D Ender 3 V3 Pro da marca Creality. Quanto à caracterização experimental, os ensaios mecânicos foram realizados em uma máquina universal de ensaios iM-50, da marca InterMetric, pelo software Tesc Versão 7.00. Os resultados dos ensaios de compressão permitiram a avaliação do módulo de Young e da deformação dos CPs. Nesse sentido, os dados apresentaram deformação de 6 MPa com módulo de Young de 191 MPa. Os parâmetros avaliados indicam que os resultados guardam estreita concordância com os referenciais bibliográficos vigentes na área de materiais avançados. Por fim, o trabalho oferece uma contribuição relevante para pesquisadores e estudantes, auxiliando na compreensão dos fenômenos de deformação e na definição de diretrizes para o design de produtos com natureza auxética.
This article investigates the mechanical behavior of a three-dimensional auxetic structure produced in polylactic acid (PLA), subjected to a mechanical compression test. Fundamentally, materials with auxetic structures exhibit differentiated properties when compared to conventional materials. Due to their lightness and excellent mechanical absorption properties, auxetic structures, characterized by a negative Poisson's ratio, are arousing increasing interest in academia and industry. In this context, test specimens (TSs) were processed using Fused Deposition Modeling (FDM) with polylactic acid (PLA). PLA is a biodegradable and recyclable raw material after use, a widely used polymer that meets the complex material requirements for the FDM additive manufacturing method. To enable the study, compression TSs were tested following the ASTM D695-23 standard. Regarding the preparation stage, sample modeling was performed using Autodesk's Fusion 360 software, and slicing was done using Orca Slicer 2.3.0. Subsequently, printing was carried out on a Creality Ender 3 V3 Pro 3D printer. As for experimental characterization, mechanical tests were performed on an InterMetric iM-50 universal testing machine using Tesc Version 7.00 software. The compression test results allowed for the evaluation of the Young's modulus and deformation of the specimens. In this sense, the data showed a deformation of 6 MPa with a Young's modulus of 191 MPa. The evaluated parameters indicate that the results are in close agreement with current bibliographic references in the field of advanced materials. Finally, this work offers a relevant contribution to researchers and students, assisting in the understanding of deformation phenomena and in defining guidelines for the design of products with an auxetic nature.
Palavras-chave
Impressão 3D, Estrutura auxética, Ácido polilático
3D printing, Auxetic structure, Polylactic acid
Como citar
Silva, Naylanda das Graças Silva da; Cardoso, Márcia Adelaide Alves; Mendes, Daiane do Carmo; Monteiro, Manoel Vinícius França; Santos, João Vitor Souza; Silva, Alisson Clay Rios da; Candido, Verônica Scarpini.
Comportamento mecânico sob compressão de estrutura auxética de pla impressa por fdm,
p. 1487-1494.
In: 79º Congresso Anual da ABM - Internacional,
São Paulo, SP - Brasil,
2026.
ISSN: 2594-5327, DOI 10.5151/2594-5327-43439
