Formulação e caracterização de potenciais filamentos compósitos de PLA e talos de tabaco para aplicação em manufatura aditiva

Abstract

A tecnologia de fabricacao por filamento fundido (FFF) utilizando polimeros como PLA e ABS e bem conhecida. Contudo, o desenvolvimento de filamentos compositos para esta tecnologia de manufatura aditiva, bem como a determinacao dos parâmetros de processamento e das propriedades resultantes na extrusao e na impressao 3D, ainda requerem pesquisa. Esse estudo exploratorio analisa as propriedades quimicas, termicas e a morfologia de filamento de matriz polimerica de PLA e talos de tabaco, visando sua utilizacao no processo FFF. Os materiais utilizados foram talos de tabaco moidos e PLA. As particulas de tabaco, com tamanho medio de 50 m, apresentaram-se aleatoriamente distribuidas no filamento. No entanto, aglomerados de particulas,  bolhas e porosidades foram observados no centro do filamento. Ensaios por espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier mostraram que o filamento composito apresentou interacao mecânica entre os materiais. A analise termica permitiu verificar que nao houve degradacao do po de talos de tabaco, mantendo a integridade quimica e fisica do filamento composito a temperatura de extrusao de 180 °C. A calorimetria exploratoria diferencial revelou que as particulas de po de talos de tabaco podem ter atuado como agente nucleante, aumentando o grau de cristalinidade do filamento composito. Sugere-se para estudos futuros o aumento do percentual de po de talos de tabaco, a investigacao de outros metodos de preparacao de compositos, bem como um estudo da adicao de plastificantes ou agentes compatibilizantes para aprimorar a ligacao entre a interface do PLA e as particulas de tabaco. Palavras-chave: impressao 3D, fabricacao de filamento fundido, manufatura aditiva, compositos, tabaco.