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http://riu.ufam.edu.br/handle/prefix/9702| metadata.dc.type: | Trabalho de Conclusão de Curso |
| Title: | Aplicação do método de Taguchi na otimização de parâmetros de impressão 3D em PLA |
| Other Titles: | Application of the Taguchi method in the optimization of 3D printing parameters in PLA |
| metadata.dc.creator: | Gusmão, Davi Batista |
| metadata.dc.contributor.advisor1: | Paula, Cássio Pereira de |
| metadata.dc.contributor.advisor-co1: | Alves, Antonio do Nascimento Silva |
| metadata.dc.contributor.referee1: | Soeiro Junior, Jaime Casanova |
| metadata.dc.contributor.referee2: | Mendonça, Rannier Marques |
| metadata.dc.description.resumo: | A manufatura aditiva tem se consolidado como uma tecnologia essencial na Indústria 4.0. Amplamente conhecida como impressão 3D, tem se destacado especialmente na manutenção, reposição de componentes e otimização de processos produtivos. Entre os materiais utilizados, o (PLA) se sobressai pelo baixo custo, biodegradabilidade e apelo sustentável, sendo adequado para estudos de melhoria de desempenho mecânico. Este trabalho tem como objetivo otimizar os parâmetros de impressão 3D para peças em PLA utilizando o Método de Taguchi, por meio de uma matriz ortogonal L25, avaliando seis parâmetros em cinco níveis. Ensaios de tração baseado na norma ASTM D638-22 foram realizados para determinar a resistência máxima à tração e o alongamento na ruptura. A Análise de Variância (ANOVA) foi aplicada para quantificar a contribuição dos fatores: padrão e nível de preenchimento, temperatura de impressão e mesa, altura da camada e velocidade de impressão nos resultados experimentais e identificar os parâmetros com efeito significativo sobre as propriedades mecânicas. Essa análise permitiu verificar se a variação observada nas respostas se devia aos fatores de impressão estudados ou ao erro experimental, obtendo uma validade estatística dos resultados e apresentando o coeficiente de determinação considerado aceitável, embora limitado para o alongamento na ruptura. Os dados indicaram que o nível de preenchimento e o padrão de preenchimento foram os fatores mais influentes na resistência à tração e no alongamento na ruptura, enquanto a velocidade de impressão apresentou menor efeito, confirmando a eficácia do Método junto com outros estudos mostrados. Os resultados evidenciaram que o nível de preenchimento responde por mais de 60% de contribuição para a maximização da resistência à tração, enquanto o padrão de preenchimento apresenta pouco mais de 40% de contribuição para a ductilidade, sendo esses os parâmetros mais determinantes para corpos de prova em PLA, confirmando a eficácia do Método de Taguchi, juntamente com a ANOVA, na identificação da configuração ótima e na contribuição para a combinação de todos os parâmetros analisados na impressão 3D. |
| Abstract: | Additive manufacturing has become established as an essential technology within Industry 4.0. Widely known as 3D printing, it has stood out especially in maintenance activities, component replacement, and the optimization of production processes. Among the materials used, PLA stands out due to its low cost, biodegradability, and sustainable appeal, making it suitable for studies aimed at improving mechanical performance. This work aims to optimize 3D printing parameters for PLA parts using the Taguchi Method, through an L25 orthogonal array, evaluating six parameters at five levels. Tensile tests based on the ASTM D638-22 standard were carried out to determine the ultimate tensile strength and elongation at break. Analysis of Variance (ANOVA) was applied to quantify the contribution of the factors—fill pattern and infill density, printing and bed temperature, layer height, and printing speed—to the experimental results and to identify the parameters with a significant effect on the mechanical properties. This analysis made it possible to verify whether the variation observed in the responses was due to the studied printing factors or to experimental error, providing statistical validity to the results and presenting a coefficient of determination considered acceptable, although limited for elongation at break. The data indicated that infill density and fill pattern were the most influential factors on tensile strength and elongation at break, while printing speed showed a smaller effect, confirming the effectiveness of the Method in agreement with other reported studies. The results showed that infill density accounts for more than 60% of the contribution to the maximization of tensile strength, while the fill pattern contributes slightly more than 40% to ductility, making these the most decisive parameters for PLA specimens. This confirms the effectiveness of the Taguchi Method, together with ANOVA, in identifying the optimal configuration and in contributing to the combined analysis of all parameters evaluated in 3D printing. |
| Keywords: | Impressão 3D PLA - Ácido poliláctico Método de Taguchi Propriedades mecânicas ANOVA |
| metadata.dc.subject.cnpq: | ENGENHARIAS: ENGENHARIA MECANICA: PROCESSOS DE FABRICACAO: PROCESSOS DE FABRICACAO, SELECAO ECONOMICA |
| metadata.dc.language: | por |
| metadata.dc.publisher.country: | Brasil |
| metadata.dc.publisher.department: | FT - Faculdade de Tecnologia |
| metadata.dc.publisher.course: | Engenharia Mecânica - Bacharelado - Manaus |
| Citation: | GUSMÃO, Davi Batista. Aplicação do método de Taguchi na otimização de parâmetros de impressão 3D em PLA. 2026. 97 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus, 2026. |
| metadata.dc.rights: | Acesso Aberto |
| metadata.dc.rights.uri: | https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ |
| URI: | http://riu.ufam.edu.br/handle/prefix/9702 |
| metadata.dc.contributor.grupo-pesquisa: | GEF - Grupo de Engenharia de Fabricação |
| metadata.dc.subject.controlado: | . . . |
| Appears in Collections: | Trabalho de Conclusão de Curso - Graduação - Engenharias |
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