Desenvolvimento de uma Extrusora de Filamento PET para Impressão 3D
| dc.contributor.advisor | Kimura Junior, Almir | |
| dc.contributor.advisor-lattes | http://lattes.cnpq.br/6263690796263001 | |
| dc.contributor.author | Fernandes, Sarah Even Oliveira Barbosa | |
| dc.contributor.author-lattes | http://lattes.cnpq.br/0580423101974390 | |
| dc.contributor.co-advisor | Bastos, Moisés Pereira | |
| dc.contributor.referee2 | Mazaira Morales, Israel | |
| dc.contributor.referee3 | Araujo, Rodrigo Farias | |
| dc.date.accessioned | 2025-03-14T15:58:34Z | |
| dc.date.issued | 2025-03-17 | |
| dc.description.abstract | The consumption of plastic raises significant global concern, being the subject of dis cussions about its conscious use and reuse. One way to reduce the amount of discarded plastic and its environmental impact is through recycling. The thermoplastic polymer PET (Polyethylene terephthalate), commonly modified with Glycol, can be used as raw material for filaments for FDM (Fused Deposition Modeling) 3D printers. With the aim of reducing waste production, this work developed an extrusion system with temperature control for PET bottle recycling and filament creation for 3D printers. Its mechanical structure was modeled and printed by a 3D printer, divided into three main parts: the threader, winder, and filament spool. Its electrical schematic was designed to heat the extruder nozzle to a temperature of 220°C for the extrusion of recycled PET and to feed a stepper motor to move the winder to pull the extruded filament, based on the programming of an Arduino Nano that controls the PID process. The project was successfully completed, achieving the goal of producing up to 18 grams of filament from 2-liter PET bottles.; however, the filament quality did not fully meet the standards for 3D printing in FDM printers due to the variability of PET bottles. Lower production speeds were considered more suitable but still resulted in flattened filaments due to the bending of the filament during production, which may affect the quality of 3D prints. The total cost of the project was approximately $513.15, inclu ding the material costs of the modeled parts and filaments, as well as the printing of the structures. | |
| dc.description.resumo | O consumo de plástico gera grande preocupação mundial, sendo pauta de discussões sobre seu uso consciente e reaproveitamento. Uma das formas de reduzir a quantidade de plástico descartada e seu impacto no meio ambiente é através da reciclagem. O polímero termoplástico PET (Polietileno tereftalato), comumente modificado com Glicol, pode ser utilizado como matéria-prima de filamentos para impressoras 3D FDM (Fused Deposition Modeling). Com o intuito de reduzir resíduos produzidos, este trabalho desenvolveu um sistema de extrusão com controle de temperatura para reciclagem de garrafas PET e criação de filamentos para impressoras 3D. Sua estrutura mecânica foi modelada e impressa por Impressora 3D, dividindo-se em três partes principais: filetador, bobinador e carretel de Filamento. Seu esquema elétrico foi projetado para aquecer o bico extrusor até a temperatura de 220°C para a extrusão do PET reciclado e alimentar um motor de passo para movimentar o bobinador para puxar o filamento extrudado, a partir da programação de um Arduino Nano que faz o controle PID do processo. O projeto foi concluído com êxito, alcançando o objetivo de produzir até 18 gramas de filamento a partir de garrafas PET de 2 litros, porém a qualidade do fila mento não atendeu totalmente aos padrões para impressão 3D em impressoras FDM devido à variabilidade das garrafas PET. Velocidades de produção mais baixas foram consideradas mais adequadas, mas ainda resultaram em filamentos com formato achatado, devido o arqueamento do filete durante a produção, o que pode afetar a qualidade de impressões 3D. O custo total do projeto foi de aproximadamente R$ 513,15, contanto com os custos de material das peças modeladas e filamentos e impressão das estruturas. | |
| dc.identifier.citation | FERNANDES, Sarah Even Oliveira Barbosa. Desenvolvimento de uma Extrusora de Filamento PET para Impressão 3D. 134 f. TCC (Graduação em engenharia de Controle e Automação) – Universidade do Estado do Amazonas, Manaus, 2024. | |
| dc.identifier.uri | https://ri.uea.edu.br/handle/riuea/7406 | |
| dc.language.iso | pt | |
| dc.publisher | Universidade do Estado do Amazonas | |
| dc.publisher.initials | UEA | |
| dc.relation.references | ABREU, S. A. C. Impressão 3d baixo custo versus impressão em equipamentos de elevado custo. 2015. AGUIAR, L. D. C. D. Um processo para utilizar a tecnologia de impressão 3d na construção de instrumentos didáticos para o ensino de ciências. Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2016. ALMEIDA, G. S. G. D.; SOUZA, W. B. D. Engenharia dos polímeros: tipos de aditivos, propriedades e aplicações. [S.l.]: Saraiva Educação SA, 2015. ANDRADE, K. et al. Construção de uma mini cnc plotter de baixo custo. ARAÚJO, F. M. U. Apostila de sistema de controle. Departamento de Engenharia de Computação e Automação, Natal, RN, 2007. BAUM, L. T. Determinação do impacto do resfriamento forçado na aderência entre camadas na manufatura aditiva. Universidade do Vale do Rio dos Sinos, 2021. BESKO, M.; BILYK, C.; SIEBEN, P. G. Aspectos técnicos e nocivos dos principais filamentos usados em impressão 3d. Gestão Tecnologia e Inovação, v. 1, n. 3, p. 9–18, 2017. BRASIL. 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| dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | en |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | |
| dc.subject | Manufatura Aditiva | |
| dc.subject | Filamentos | |
| dc.subject | Reciclagem | |
| dc.subject | Termoplásticos | |
| dc.subject | Controle de Temperatura | |
| dc.title | Desenvolvimento de uma Extrusora de Filamento PET para Impressão 3D | |
| dc.title.alternative | Development of a PET Filament Extruder Extruder for 3D Printing . | |
| dc.type | Trabalho de Conclusão de Curso |
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