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https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/11067
Full metadata record
DC Field | Value | Language |
---|---|---|
dc.creator | Lima, Heloise Ribeiro Moreira | - |
dc.creator.Lattes | https://lattes.cnpq.br/1323661134244705 | eng |
dc.contributor.advisor1 | Macêdo Neto, José Costa de | - |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/7868540287547126 | eng |
dc.contributor.referee1 | Andrade, Jean Carlos Silva | - |
dc.contributor.referee1Lattes | http://lattes.cnpq.br/3330175940424250 | eng |
dc.contributor.referee2 | Freitas, Bruno Mello de | - |
dc.contributor.referee2Lattes | http://lattes.cnpq.br/7329623786711772 | eng |
dc.date.issued | 2025-06-26 | - |
dc.identifier.citation | LIMA, Heloise Ribeiro Moreira. Obtenção e caracterização de filamentos para impressão 3D a partir de compósitos poliméricos de PLA e hidroxiapatita da escama do pirarucu. 2025. 93 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus (AM), 2025. | eng |
dc.identifier.uri | https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/11067 | - |
dc.description.resumo | A crescente demanda por materiais sustentáveis tem impulsionado o desenvolvimento de compósitos poliméricos provenientes de fontes renováveis. Neste contexto, esta pesquisa teve como objetivo a produção e caracterização de filamentos compósitos à base de poli(ácido lático) (PLA) e hidroxiapatita (HAp), extraída da escama do pirarucu (Arapaima gigas), visando sua aplicação na manufatura aditiva por modelagem por deposição fundida (FDM). A hidroxiapatita foi obtida por tratamento térmico a 700 °C e caracterizada por TG/DTG, DRX e FTIR, confirmando sua temperatura de trabalho, estrutura cristalina e grupos funcionais característicos. Os filamentos foram processados por extrusão monorrosca com variações na concentração de 5%, 10% e 15% de HAp e temperatura de extrusão de 190°C e 205° C, conforme planejamento experimental (DOE). Três formulações (S1, S3 e S4) resultaram em filamentos com continuidade e diâmetro adequado. A amostra S3 (95% PLA / 5% HAp, extrudada a 190 °C) apresentou o melhor desempenho térmico, morfológico e mecânico. A análise térmica de TGA/DTG indicou que os compósitos apresentaram temperaturas de degradação inferiores ao PLA puro (440°C), mas com estabilidade suficiente para o processo de impressão. O FTIR das composições confirmou a interação da HAp com o PLA. Os ensaios mecânicos revelaram melhores resultados de resistência a tração (36,69 MPa) e dureza (70,80) para a formulação S3, atribuídos à boa dispersão da carga cerâmica e à temperatura controlada de extrusão. A análise morfológica evidenciou melhor adesão entre camadas e baixa incidência de falhas estruturais nessa composição. Os resultados demonstram a viabilidade técnica da utilização de resíduos amazônicos como reforço funcional em compósitos biodegradáveis para manufatura aditiva, contribuindo com soluções sustentáveis e inovadoras na área de materiais poliméricos. | eng |
dc.description.abstract | The growing demand for sustainable materials has driven the development of polymer composites derived from renewable sources. In this context, this research aimed to produce and characterize composite filaments based on polylactic acid (PLA) and hydroxyapatite (HAp) extracted from the scales of the pirarucu fish (Arapaima gigas), targeting their application in additive manufacturing via fused deposition modeling (FDM). The hydroxyapatite was obtained through thermal treatment at 700 °C and characterized by TG/DTG, XRD, and FTIR, confirming its working temperature, crystalline structure, and characteristic functional groups. The filaments were processed using a single-screw extruder with HAp concentrations of 5%, 10%, and 15%, and extrusion temperatures of 190 °C and 205 °C, according to a design of experiments (DOE). Three formulations (S1, S3, and S4) resulted in continuous filaments with suitable diameters. Sample S3 (95% PLA / 5% HAp extruded at 190 °C) exhibited the best thermal, morphological, and mechanical performance. TGA/DTG thermal analysis indicated that the composites presented lower degradation temperatures compared to pure PLA (440 °C) but maintained sufficient stability for the printing process. FTIR analysis confirmed interactions between HAp and PLA. Mechanical tests revealed superior tensile strength (36.69 MPa) and hardness (70.80) for the S3 formulation, attributed to good dispersion of the ceramic filler and controlled extrusion temperature. Morphological analysis showed improved interlayer adhesion and low incidence of structural defects in this formulation. The results demonstrate the technical feasibility of using Amazonian waste as a functional reinforcement in biodegradable composites for additive manufacturing, contributing to sustainable and innovative solutions in the field of polymer materials. | eng |
dc.format | application/pdf | * |
dc.thumbnail.url | https://tede.ufam.edu.br/retrieve/86568/DISS_HeloiseLima_PPGCEM.jpg | * |
dc.language | por | eng |
dc.publisher | Universidade Federal do Amazonas | eng |
dc.publisher.department | Faculdade de Tecnologia | eng |
dc.publisher.country | Brasil | eng |
dc.publisher.initials | UFAM | eng |
dc.publisher.program | Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais | eng |
dc.rights | Acesso Aberto | - |
dc.rights.uri | https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | pt_BR |
dc.subject | Polímeros - Biodegradação | por |
dc.subject | Biopolímeros | por |
dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS: ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA: MATERIAIS NAO METALICOS: POLIMEROS, APLICACOES | eng |
dc.title | Obtenção e caracterização de filamentos para impressão 3D a partir de compósitos poliméricos de PLA e hidroxiapatita da escama do pirarucu | eng |
dc.title.alternative | Production and characterization of 3D printing filaments from PLA and pirarucu scale hydroxyapatite polymer composites | eng |
dc.type | Dissertação | eng |
dc.subject.user | PLA - Poli (ácido láctico) | por |
dc.subject.user | Hidroxiapatita | por |
dc.subject.user | Escama de pirarucu | por |
dc.subject.user | Impressão 3D | por |
dc.subject.user | Compósitos poliméricos | por |
dc.subject.user | Manufatura aditiva | por |
Appears in Collections: | Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais |
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DISS_HeloiseLima_PPGCEM | 5.01 MB | Adobe PDF | ![]() Download/Open Preview |
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