Manufatura aditiva de sensores capacitivos em componentes automóveis termoplásticos - Miranda, Tatiana Susana Melo (2023)
Este trabalho de projeto tese de mestrado enquadra-se no âmbito de projetos de I&D, estabelecidos entre a Universidade de Aveiro (DEMaC e DETI) e a Simoldes Plásticos com a finalidade de desenvolver estruturas plásticas inteligentes por recurso à eletrónica impressa por tecnologias de manufatura aditiva (MA), para componentes de automóveis. O objeto de estudo foi a impressão por Robocasting de sensores capacitivos em tinta de nanopartículas de prata sobre placas de Acrilonitrilo Butadieno Estireno (ABS) e Polipropileno (PP), injetadas na Simoldes Plásticos, a sua caracterização estrutural e microestrutural e em termos de desempenho elétrico e a comparação (benchmarking) com outros sensores capacitivos produzidos com outros materiais e outros processos, nomeadamente filamento polimérico condutor por Fused Deposition Modeling (FDM) e cobre por Comando Numérico Computadorizado (CNC). Neste enquadramento, o presente projeto contempla experimentalmente: i) a caracterização das placas de ABS e PP e da tinta de prata, ii) o desenho para a impressão dos sensores iii) as impressões dos sensores capacitivos por Robocasting e FDM e iv) a caracterização físico — química, estrutural e elétrica dos sensores capacitivos. A caracterização química e física das placas de ABS e PP e da tinta de prata permitiu relacionar as suas propriedades com a otimização das impressões. A partir de tinta de nanopartículas de prata comercial, imprimiram-se por Robocasting sensores capacitivos com diversas geometrias nas placas. As impressões revelaram-se de elevada complexidade e dependência da viscosidade da tinta de prata. Por recurso a tratamentos térmicos para aumentar a viscosidade da referida tinta otimizaram-se as impressões. O comportamento elétrico dos sensores impressos com tinta de prata com diferentes tratamentos térmicos foi reprodutível. [...]. O desempenho dos sensores impressos é assim comparável ao desempenho dos tradicionais sensores de cobre, o que demonstra o potencial e a oportunidade para os sensores capacitivos impressos por MA no universo da indústria automóvel.