Setembro 2025 vol. 12 num. 1 - XXXII Simpósio Internacional de Engenharia

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Estudo de parâmetros de confiabilidade e desempenho mecânico de componentes automotivos fabricados por manufatura aditiva

Study of reliability parameters and mechanical performance for automotive components fabricated by additive manufacturing

RAIA, Fabio ; PAPALLARDO JÚNIOR, Alfonso ;

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A manufatura aditiva, especialmente a impressão 3D, tem se consolidado no setor automobilístico, indo além da produção de protótipos para integrar componentes estruturais em veículos. Esse avanço tecnológico exige avaliação de confiabilidade, repetibilidade e reprodutibilidade, critérios já consolidados em métodos tradicionais como usinagem e fundição. Entre as técnicas de impressão 3D, o FDM (Fused Deposition Modeling) destaca-se por sua acessibilidade e versatilidade. No entanto, peças fabricadas por FDM e outros processos de manufatura aditiva enfrentam desafios relacionados à falta de homogeneidade e isotropia, resultando em variações significativas nas propriedades mecânicas, como resistência e elasticidade, dependendo da orientação e da estratégia de deposição das camadas. Para o setor automotivo, essa variabilidade impacta diretamente o desempenho estrutural de componentes críticos. A densidade, por exemplo, é um parâmetro essencial para simulações computacionais por elementos finitos (FEA), utilizadas para prever o comportamento de peças sob diferentes condições de carga. Ensaios de porosometria indicaram densidade próxima aos valores indicados pelos fabricantes, enquanto testes de tração com corpos de prova preenchidos com 100% mostraram variações no módulo de elasticidade. Para garantir a aplicação confiável em componentes automotivos, torna-se essencial investir em métodos de caracterização e padronização das propriedades mecânicas das peças fabricadas por manufatura aditiva.

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Additive manufacturing, especially 3D printing, has been gaining traction in the automotive sector, going beyond the production of prototypes to integrate structural components into vehicles. This technological advancement requires assessment of reliability, repeatability, and reproducibility, criteria already consolidated in traditional methods such as machining and casting. Among 3D printing techniques, FDM (Fused Deposition Modeling) stands out for its accessibility and versatility. However, parts manufactured by FDM and other additive manufacturing processes face challenges related to lack of homogeneity and isotropy, resulting in significant variations in mechanical properties, such as strength and elasticity, depending on the orientation and deposition strategy of the layers. For the automotive sector, this variability directly impacts the structural performance of critical components. Density, for example, is an essential parameter for finite element computational simulations (FEA), used to predict the behavior of parts under different loading conditions. Porosometry tests indicated density close to the values indicated by the manufacturers, while tensile tests with 100% filled specimens showed variations in the modulus of elasticity. To ensure reliable application in automotive components, it is essential to invest in methods for characterizing and standardizing the mechanical properties of parts manufactured by additive manufacturing.

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DOI: 10.5151/simea2025-PAP39

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Como citar:

RAIA, Fabio; PAPALLARDO JÚNIOR, Alfonso; "Estudo de parâmetros de confiabilidade e desempenho mecânico de componentes automotivos fabricados por manufatura aditiva", p. 186-192 . In: Anais do XXXII Simpósio Internacional de Engenharia. São Paulo: Blucher, 2025.
ISSN 2357-7592, DOI 10.5151/simea2025-PAP39

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