Previsão de propriedades de termoplásticos reciclados e aditivados com nanopartículas

A tecnologia de Fabrico Aditivo tem merecido especial atenção e muitos consideram que estamos a atravessar uma revolução tecnológica que não só irá alterar o paradigma da conceção e do fabrico de componentes, como também dos materiais a utilizar. Para além da elevada rentabilidade das matérias-primas utilizadas, destacam-se outras vantagens, como a liberdade geométrica e elevada rapidez de concretização, permitindo a produção de peças customizadas sem auxílio de ferramentas adicionais e pequenas séries com custos competitivos. Um dos processos da tecnologia aditiva é o Fabrico por Filamento Fundido, que consiste na deposição de material em camadas sucessivas até à obtenção do produto final. O seu crescimento ao longo do tempo, a par da necessidade de se produzir peças com propriedades específicas, tem levado a que aumente o estudo de novos materiais. Uma das apostas passa pela produção de nanocompósitos. Com a evolução da nanotecnologia, vários estudos têm sido realizados com a finalidade de se tentar melhorar as propriedades mecânicas, eléctricas, térmicas, entre outras, de diversos materiais, através da adição de nanopartículas na matriz polimérica de termoplásticos. Um exemplo é a adição de nanotubos de carbono ao termoplástico ABS, devido a serem estruturas muitos versáteis e de propriedades únicas. Uma outra solução passa pela aposta do uso de materiais reciclados para a produção de novos componentes. Assim, para além de se ter em conta a preservação do meio ambiente é uma alternativa viável e um passo importante para uma economia circular. No entanto, é preciso ter em conta que os ciclos repetitivos de processamento e reprocessamento dos polímeros podem levar à degradação do material. Nesta dissertação produziram-se provetes de ABS (comercial, virgem e reciclado) e da mistura de ABS (virgem) com nanotubos de carbono, com a finalidade de se estudar as suas propriedades mecânicas através de ensaios de tração e analisar a viabilidade da produção do nanocompósito.Over the past years the Additive Manufacturing technology has received special attention. Many believe that a technology revolution is taking place which will not only change the paradigm of components design and manufacture, but also the materials to be used. In addition to the high profitability of the raw materials used, other advantages stand out, such as geometric freedom and high speed of implementation, allowing the production of customized parts without the aid of additional tools and the production of small series with competitive costs. One of the most widely used technologies is called Fused Filament Fabrication, which consists in the deposition of material in successive layers until the final product is obtained. Its growth over time, together with the need to produce parts with specific properties, has led to an increase of the studies on new materials. One of the bets is on the production of nanocomposites. With the evolution of nanotechnology, several studies have been carried out with the purpose of trying to improve the mechanical, electrical, thermal, among others, properties of multiple materials, through the addition of nanoparticles in the polymeric matrix of thermoplastics. An example is the addition of carbon nanotubes to the ABS thermoplastic, due to their very versatile structures and unique properties. Another solution involves the use of recycled materials for the production of new components. Thus, in addition to taking into account the preservation of the environment is a viable alternative and an important step towards a circular economy. However, the repetitive cycles of processing and reprocessing of the polymers can lead to the degradation of the material. In this dissertation, ABS specimens (commercial, virgin and recycled) and the mixture of ABS (virgin) with carbon nanotubes were produced in order to study their mechanical properties through tensile tests and to analyze the viability of producing the nanocomposite.Mestrado em Engenharia Mecânic