Manufatura aditiva de cerâmicas por projeção : projeto de máquina, formulação de suspensões e processo

• Autor(a) principal: Amaral, Letícia Bueno do
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18146/tde-09052024-110704/
• topic: 3D printing; ceramics additive manufacturing; fotopolimerização em cuba; impressão 3D; manufatura aditiva de cerâmicas; vat photopolymarization

Neste trabalho é abordado o processo de manufatura aditiva de componentes cerâmicos com a aplicação da tecnologia de projeção em camadas (mask projection stereolithography technology). A impressão 3D (manufatura aditiva - AM) inicialmente voltada para produção de protótipos, vem revolucionando os processos convencionais de fabricação se colocando como um potencial na fabricação de materiais de engenharia acabados. A configuração que utiliza fotopolimerização em cuba com projeçao de camada apresenta um processo de alta resolução dimensional e velocidade de impressão atrativo frente aos demais processos de AM, e tem potencial para manufatura de materiais cerâmicos. Esta técnica emprega formulações com resina fotopolimerizável supercan-egada em pó cerâmico, assim quando o fotopolímero se polimeriza, ele constitui uma matriz que confere coesão ao corpo cerâmico verde, que em seguida é queimado decompondo e evaporando os componentes orgânicos e sinterizando as partículas cerâmicas. O objetivo deste trabalho é o estudo e o desenvolvimento de um processo de manufatura aditiva capaz de produzir objetos cerâmicos utilizando a tecnologia de projeção de camadas pelo princípio de fotopolimerização em cuba. Para isso, no desenvolvimento deste trabalho, foi construído um protótipo de impressora 3D com configuração de projeção por cima (top down), a elaboração de suspensões cerâmicas para suprimento da máquina, impressão das composições e ensaios mecânicos dos corpos fabricados. Obtiveram-se corpos cerâmicos, fabricados com zircônia 3Y-TZP, sem a presença de trincas críticas, bolhas, laminações e grandes deformações. Na suspensão que apresentou melhor desempenho empregaram-se os solventes: xilol que acrescentou significativa melhora na definição geométrica das peças; e nmetil-2-pirrolidona que conferiu viscosidade a pasta. Foi obtido um componente com retração linear de 36%, porosidade de 3,4% e resistência à flexão média de 337±51MPa