Reciclagem de PETG para produção de filamentos e aplicação em Manufatura Aditiva

dc.contributor.advisor1Costa, Lidiane Cristina
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8246109223926480
dc.contributor.advisor1orcidhttps://orcid.org/0000-0002-0280-6994
dc.contributor.authorFlores, João Daniel Seno
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/6090686207316165
dc.contributor.refereeMarini, Juliano
dc.contributor.refereeSouza, Adriana Martinelli Catelli de
dc.contributor.refereeLatteshttp://lattes.cnpq.br/4533610255047654
dc.contributor.refereeLatteshttp://lattes.cnpq.br/4514700154455911
dc.contributor.refereeorcidhttps://orcid.org/0000-0003-2351-3477
dc.contributor.refereeorcidhttps://orcid.org/0000-0003-1594-8673
dc.date.accessioned2025-11-25T18:55:21Z
dc.date.issued2021-11-25
dc.description.abstractIn the search for a more sustainable society, one of the main challenges of today is the environmental, social and economic damage caused by the predominance of the linear economy. An alternative is the return of polymeric waste to the production chain (reverse logistics) for application in new manufacturing methods, such as Additive Manufacturing (MA), with an emphasis on Fused Filament Fabrication (FFF). In this aspect, this master's work proposed the application of Poly(ethylene terephthalate) glycol (PETG) residues, arising from the manufacture of Faceshields (Auxiliary EPI to prevent the transmission of Covid-19), for the production of filaments for the FFF. Initially, PETG in flake format was characterized by FTIR, NMR, parallel plate and capillary rheometry, TGA and DSC, identifying in the last it as a semi-crystalline PETG. Subsequently, by simulating 5 cycles of mechanical PETG recycling and obtaining filaments at the end of each cycle, the influence of reprocessing on the rheological and thermal properties of these filaments was evaluated with parallel plate and capillary rheometry tests, TGA and DSC. To analyze the influence of recycling, the 5 filaments were used in the additive fabrication of specimens (Norm ABNT D638 - Type I) with a deposition angle of ± 45° and fabrication quality using a calibration standard (#3DBenchy). Despite the reprocessing causing polymer degradation, verified by the reduction of viscosity and favoring crystallization, all filaments were adequate for application in FFF. In tensile strength there is a growth from the 1st to the 3rd processing cycle and subsequent reduction to the 5th cycle, mainly due to the variation in molar mass and molecular diffusion. In the analysis of manufacturing quality, it was found that the most reprocessed filaments had better surface / dimensional quality due to higher crystallization kinetics.eng
dc.description.resumoNa busca por uma sociedade mais sustentável, um dos principais desafios da atualidade encontra-se nos malefícios ambientais, sociais e econômicos causados pela predominância da economia linear. Uma alternativa está no retorno dos resíduos poliméricos à cadeia produtiva (logística reversa) como na aplicação em novos métodos de fabricação, como na Manufatura Aditiva (MA), com destaque para a Fabricação por Filamento Fundido (FFF). Neste aspecto, esse trabalho de mestrado propôs a aplicação de resíduos de Poli(tereftalato de etileno) glicol (PETG), advindos da fabricação de Faceshields (EPI auxiliar para prevenção à transmissão da Covid-19), para a produção de filamentos destinados à FFF. Inicialmente caracterizou-se o PETG em formato de flake com os ensaios de FTIR, RMN, reometria de placas paralelas e capilar, TGA e DSC, identificando-o neste último como um PETG semicristalino. Na sequência, por meio da simulação de 5 ciclos de reciclagem mecânica do PETG e obtenção de filamentos ao final de cada ciclo, avaliou-se a influência do reprocessamento nas propriedades reológicas e térmicas desses filamentos com os ensaios de reometria de placas paralelas e capilar, TGA e DSC. Para análise da influência da reciclagem, os 5 filamentos foram empregados na fabricação aditiva de corpos de prova (Norma ABNT D638 - Tipo I) com ângulo de deposição de ± 45° e um padrão de calibração (#3DBenchy) para análise da qualidade de fabricação. Apesar do reprocessamento ocasionar à degradação do polímero, verificado pela redução da viscosidade e favorecimento da cristalização, todos os filamentos apresentaram-se adequados para aplicação na FFF. Na resistência à tração observa-se um crescimento do 1o até o 3o ciclo de processamento e posterior redução até o 5o ciclo, devido principalmente a variação na massa molar e difusão molecular. Na análise da qualidade de fabricação verificou-se que os filamentos mais reprocessados apresentaram melhor qualidade superficial/dimensional devido a maior cinética de cristalização.
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.description.sponsorshipId88887.474416/2020-00
dc.identifier.citationFLORES, João Daniel Seno. Reciclagem de PETG para produção de filamentos e aplicação em Manufatura Aditiva. 2021. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2021. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/23087.por
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14289/23087
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlos
dc.publisher.addressCampus São Carlos
dc.publisher.initialsUFSCar
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PPGCEM
dc.relation.urihttps://link.springer.com/article/10.1186/s40712-024-00163-x
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
dc.subjectPoli(tereftalato de etileno) glicol (PETG)
dc.subjectReciclagem
dc.subjectManufatura Aditiva
dc.subjectFabricação por Filamento Fundido
dc.subjectPoly(ethylene terephthalate) glycol (PETG)
dc.subjectRecyclingeng
dc.subjectAdditive Manufacturingeng
dc.subjectFused Filament Fabricationeng
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOS
dc.subject.ods9. Indústria, Inovação e Infraestrutura
dc.subject.ods12. Consumo e Produção Responsáveis
dc.titleReciclagem de PETG para produção de filamentos e aplicação em Manufatura Aditiva
dc.title.alternativePost-consumption PETG recycling for filament production and application in Additive Manufacturingeng
dc.typeDissertação

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