Análise da produção de scaffolds porosos por impressão 3D

dc.contributor.advisorIto, Edson Noriyuki
dc.contributor.advisorIDhttps://orcid.org/0000-0001-7784-9035pt_BR
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/7249500407405478pt_BR
dc.contributor.authorBezerra, Isaac de Santana
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0000-0002-9542-6017pt_BR
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/3484566484081519pt_BR
dc.contributor.referees1Vilar, Caroline Dantas
dc.contributor.referees1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7861700022912054pt_BR
dc.contributor.referees2Silva, Erik dos Santos
dc.contributor.referees3Gomes, Felipe Pedro da Costa
dc.date.accessioned2024-03-04T19:23:09Z
dc.date.issued2023-08-18
dc.description.abstractThis work analyzed the feasibility of producing porous scaffolds by 3D printing (3DP) via melt-deposition modeling (FDM) of Poly(lactic acid) (PLA) with azodicarbonamide (AZDN) blowing agent. A selection of the polymer matrix was carried out based on mechanical, rheological and morphological tests, comparing Poly(acrylonitrile-co-butadiene-co-styrene) (ABS), Poly(ethylene terephthalate) bottle grade (PETG) and PLA, both by means of injection molding, as well as by IMP3D, using nozzles with diameters of 0.3; 0.4; 0.5; 0.6; 0.8; 1.0. After weighing the productive efficiency, the processability, and the mechanical results obtained, 3DP and PLA were selected as the most suitable technique and material for the production of porous scaffolds. Subsequently, the PLA was subjected to a closed cycle of five consecutive processes in a twin screw extruder, verifying by the visual and rheological changes, that the material maintained good rheological properties after the thermal cycles. The PLA was mixed with the expanding agent azodicarbonamide (AZDN) in a twin-screw extruder, and plasticized in a singlescrew extruder, obtaining PLA filaments with inert AZDN, for subsequent printing of porous scaffolds, in proportions in percentages per hundred resin of: 100/0; 100/2; 100/4; 100/6; 100/8. The rheological, morphological and uniaxial traction characterizations of the developed materials were carried out, noting the increase in PLA viscosity when subjected to more thermal cycles. The morphologies pointed to a greater emergence of pores for the compositions with higher concentration of AZDN, so that the larger pores were preferentially present in the central regions of the filaments, in addition to showing that the temperature control influences the size of the pores obtained, reaching biodegradable and biocompatible porous structures.pt_BR
dc.description.embargo2025-01-23
dc.description.resumoEste trabalho analisou a viabilidade da produção de scaffolds porosos por impressão 3D (IMP3D) via modelagem por fusão e deposição (FDM) de poli(ácido lático) (PLA) com agente expansor azodicarbonamida (AZDN). Foi realizada uma seleção de matriz polimérica com base em ensaios mecânicos, reológicos e morfológicos, comparando o poli(acrilonitrila-co-butadieno-co- estireno) (ABS), poli(tereftalato de etileno) grau garrafa (PETG) e PLA, tanto por moldagem por injeção, quanto por IMP3D, utilizando-se bicos nos diâmetros de 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,8; 1,0. Após ponderar a eficiência produtiva, a processabilidade, e os resultados mecânicos obtidos, foram selecionados a IMP3D e o PLA como técnica e material mais adequados para produção de scaffolds porosos. Posteriormente, o PLA foi submetido a um ciclo fechado de cinco processamentos consecutivos em extrusora dupla rosca, verificando-se pelas mudanças visuais e reológicas, que o material manteve boas propriedades reológicas após os ciclos térmicos. Foi realizada a mistura do PLA com o agente expansor AZDN em extrusora dupla rosca, e plastificado em extrusora mono rosca, obtendo-se filamentos de PLA com AZDN inerte, para posterior impressão dos scaffolds porosos, nas proporções em porcentagem por cem de resina (PCR) de: 100/0; 100/2; 100/4; 100/6; 100/8. Foram realizadas as caracterizações reológicas, morfológicas e de tração uniaxial dos materiais desenvolvidos, notando-se o aumento da viscosidade do PLA quando submetido a mais ciclos térmicos. As morfologias apontaram para um maior surgimento de poros para as composições com maior concentração de AZDN, de forma que os poros maiores se apresentaram preferencialmente nas regiões centrais dos filamentos, além de evidenciar que o controle de temperatura influencia no tamanho dos poros obtidos, alcançando-se estruturas porosas biodegradáveis e biocompatíveis.pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpt_BR
dc.identifier.citationBEZERRA, Isaac de Santana. Análise da produção de scaffolds porosos por impressão 3D. Orientador: Dr. Edson Noriyuki Ito. 2023. 83f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2023.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/57742
dc.languagept_BRpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Nortept_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAISpt_BR
dc.rightsAcesso Embargadopt_BR
dc.subjectImpressão 3Dpt_BR
dc.subjectScaffoldspt_BR
dc.subjectPoli(ácido lático) - PLApt_BR
dc.subjectAzodicarbonamidapt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICApt_BR
dc.titleAnálise da produção de scaffolds porosos por impressão 3Dpt_BR
dc.typemasterThesispt_BR

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