LEVALUATION OF SUSTAINABLE STRATEGIES FOR PLASTIC COMPONENT PRODUCTION IN MICROGRAVITY ENVIRONMENTS
Palavras-chave:
microgravity, plastic injection molding, sustainable manufacturing, sintering, additive manufacturingResumo
A fabricação de componentes plásticos em microgravidade apresenta desafios e oportunidades para missões espaciais de longa duração, visto que os processos convencionais dependem de mecanismos acionados pela gravidade e requerem adaptação para uso em órbita. Este estudo investiga a viabilidade da aplicação da moldagem por injeção de plástico em microgravidade, enfatizando seu potencial para transformar polímeros recicláveis em componentes funcionais utilizando recursos disponíveis no espaço. Diferentes abordagens de fabricação de moldes que permitem a reutilização foram exploradas, incluindo moldes à base de cerâmica, moldes de epóxi com contramoldes impressos em 3D e processos de sinterização que aumentam a resistência do material e a durabilidade do molde. A moldagem por injeção foi selecionada por sua capacidade de produzir geometrias complexas com mínima pós-processamento e potencial escalabilidade em ambientes orbitais. A metodologia integra uma revisão abrangente da literatura sobre manufatura aditiva, sinterização e moldagem por injeção com validação experimental por meio da fabricação de corpos de prova de tração ASTM D638 Tipo IV. As amostras de teste foram fabricadas por modelagem por deposição fundida (FDM) usando filamento de PLA e por moldagem por injeção com pellets de PLA, permitindo a comparação do desempenho mecânico entre diferentes métodos de fabricação de moldes. Os resultados indicam que o PLA moldado por injeção apresenta maior rigidez e resistência à tração, enquanto as amostras impressas em 3D demonstram maior ductilidade devido à anisotropia e aos efeitos de ligação entre as camadas. Além disso, alternativas sustentáveis para a fabricação de moldes, como fundição de alumínio com modelos impressos em 3D, manufatura aditiva direta de metal e estratégias híbridas, são discutidas. Os resultados destacam a importância da reutilização, da circularidade de materiais e da redução da massa da carga útil para aumentar a autonomia da missão, contribuindo para a manufatura sustentável e a produção autônoma de polímeros em microgravidade, reduzindo a dependência da Terra e melhorando a resiliência da missão.
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