This paper presents part of the research on simulation of structural performance and aims to study the mechanical behavior of polymers, ABS and PLA in the form of thermoplastic filaments, commonly used in affordable 3D printers. It presents the preliminary results for the evaluation of the mechanical behavior of ABS and PLA in the light of ASTM E2954 and ASTM D790 standards, which establish test methods for axial compression and three-point flexure for plastic and polymer matrix.Keywords: 3d printing; structural performance; rapid prototyping; computatuional simulation Segundo Hausler et al. (2017), técnicas e materiais de manufatura aditiva estão evoluindo rapidamente na última década. Aplicações na arquitetura, engenharia e construção estão ampliando o interesse da impressão 3D. No entanto, o custo do material, limitações da produção e dimensões dos modelos, bem como a performance estrutural (Hausler et al., 2017;Dritsas, 2017;Matson, 2016 e Crolla, 2014, ainda impedem o impacto significativo da aplicação da tecnologia de impressão 3D na produção de componentes de edificações. IntroduçãoA aplicação da manufatura aditiva, conhecida como impressão 3D -em arquitetura e engenharia tem sido limitada à criação de modelos físicos apenas com o propósito de representação, devido à relativamente baixa resistência das partes impressas em 3D. Neste sentido, esta pesquisa reúne pesquisadores dos campos de Arquitetura e Urbanismo e Engenharia Civil, com ênfase em projeto estrutural, e propõe-se a investigar a modelagem digital e a simulação de desempenho estrutural de componentes com geometrias complexas, produzidos a partir de impressoras 3D com filamentos aquecidos. O presente artigo apresenta os primeiros resultados dos ensaios destrutivos de corpos de prova, com o objetivo de conhecer o comportamento mecânico dos polímeros, ABS e PLA, sob a forma de filamentos termoplásticos, comumente utilizados em impressoras 3D de baixo custo. Apesar do software de modelagem utilizado na pesquisa, o Rhinoceros e sua interação com o grasshopper constituir ambientes de simulação a partir de plugins de avaliação física como Karamba, Millipede, Kangoroo, Scan&Solve, dentre outros (Hausler et al., 2017;Crolla, 2017 e Matson, 2016, ainda são necessários testes adequados para a compreensão do desempenho estrutural dos polímeros ABS e PLA. Esta fase da pesquisa visa lançar luz sobre este tema e auxiliar na validação de valores pré-existentes em plugins de simulação (como o ABS no Scan&Solve) ou auxiliar na inserção e ponderação das propriedades de resistência dos materiais utilizados nas impressoras de baixo custo mais comuns nos laboratórios de fabricação digital. Esta pesquisa parte também da hipótese inicial que as limitações de qualidade, acabamento e velocidade de impressão, inerentes aos diferentes modelos de impressoras 3D, afetam o desempenho estrutural dos protótipos, e estes dados serão confrontados e ponderados ao final da investigação.De fato, segundo Haeusler et al., 2017, em uma escala mais ampla, antes da introdução ...

Material-based design has become a wide approach, gathering under the same umbrella different design practices, which deserve to be accurately reexamined. Material-based design involves material performance in complex integration with informational data and processes. However, material-based design operates a new material condition with historical, social, ethical, and political effects. A new term can be used for materiality not only as an objective substance but also as a knowledge-based interrelated element that requires a balance among actors, tools, matters, and meaning.

Aplicações na arquitetura, engenharia e construção estão ampliando o interesse da impressão 3D. No entanto, limitações da produção, dentre as quais inclui-se a performance estrutural, ainda impedem o uso significativo desta tecnologia. Neste sentido, este artigo apresenta parte da pesquisa de simulação e otimização estrutural e objetiva estudar o comportamento mecânico de polímeros ABS e PLA, sob a forma de filamentos termoplásticos, comumente utilizados em impressoras 3D de baixo custo. Ele apresenta os resultados preliminares de avaliação do comportamento mecânico do ABS e PLA, segundo as normas ASTM E2954 e ASTM D790, que estabelecem métodos para testes de compressão axial e flexão de três pontos para matriz plástica e polimérica. A partir dos ensaios destrutivos dos modelos físicos, vislumbra-se a criação de modelos numéricos estruturais, e a definição de novos algoritmos e componentes no Grasshopper, que facilitem a simulação computacional e otimização estrutural de peças, bem como a maior precisão de seu comportamento mecânico pós-produção.

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xxii congresso da sociedade iberoamericana de gráfica digital 22th conference of the iberoamerican society of digital graphics 07|08|09|novembro|2018 iau usp | são carlos | sp br