Manufatura aditiva de peças de mais de um material fabricadas com compósitos metal/polímero e/ou cerâmica/polímero através do método de fusão e deposição de filamento

• Processo: 17/15389-1
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2018
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2019
• Área do conhecimento: Interdisciplinar
• Pesquisador responsável: José Maria Mascheroni
• Beneficiário: José Maria Mascheroni
• Empresa: Sinsel Desenvolvimento de Máquinas e Equipamentos Ltda
• CNAE: Fabricação de produtos cerâmicos não-refratários não especificados anteriormente ; Produção de artefatos estampados de metal; metalurgia do pó ; Fabricação de máquinas e equipamentos para uso industrial específico não especificados anteriormente
• Município: Cajamar
• Pesquisadores principais: Jurgen Sand
• Pesquisadores associados: Murilo Alexandre Fendrich ; Paulo Antonio Pereira Wendhausen
• Assunto(s): Automação Impressão tridimensional Metalurgia do pó Manufatura avançada Moldagem por injeção Materiais compósitos Materiais cerâmicos Materiais metálicos Processos de fabricação
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Automação | impressão 3D | Manufatura Aditiva | Metalurgia do pó | manufatura aditiva

Resumo

O processo de moldagem por injeção utilizado para fabricação de peças metálicas e cerâmicas (MIM e CIM), vem sendo desenvolvido e aplicado extensivamente nas últimas décadas. Existe um mercado crescente importante para peças fabricadas por este processo e uma demanda por componentes multifuncionais compostos de partes feitas de diferentes materiais como, por exemplo, uma combinação de peças magnéticas e não-magnéticas, condutoras e isoladoras ou materiais duros e "moles" no mesmo componente. Porém, existem barreiras não superados na prática no domínio da moldagem por injeção de mais de um material. Vale lembrar também que a utilização da moldagem por injeção em lotes de produção pequenos é antieconômica. Nos últimos anos a manufatura aditiva (MA) vem oferecendo uma alternativa revolucionaria para a fabricação de peças com geometrias complexas. A MA é um processo de fabricação de objetos tridimensionais a partir de um modelo CAD (Computer Aided Design), que se caracteriza pela adição de material, geralmente em camadas sucessivas. Um equipamento tipo CNC (Computer Numerial Control) deposita material seletivamente seguindo uma trajetória gerada a partir do fatiamento e preechimento do modelo 3D. Um dos processos mais difundidos desta tecnologia é o FFF (Fused Filament Fabrication) ou FDM® (Fused Deposition Modeling). A proposta deste projeto é a continuação do desenvolvimento para a fabricação de peças com filamentos metálicos pelo método FFF como alternativa ao processo de moldagem por injeção para lotes pequenos/médios e o desenvolvimento inédito de peças bicomponentes onde é necessária deposição seletiva da matéria prima. As propriedades da matéria prima a serem combinadas numa mesma peça referem-se a:1.- Propriedades mecânicas: resistência, elasticidade, plasticidade, ductilidade, fluência, resiliência, tenacidade dentre outras. 2.- Propriedades tecnológicas: fusibilidade, soldabilidade, temperabilidade, usinabilidade, fadiga, dentre outras3.- Propriedades térmicas: resistência, dilatação, dentre outras4.- Propriedades elétricas: condutividade, piezoletricidade, capacitância, dentre outras5.- Propriedades eletromagnéticas: susceptibilidade magnética, dentre outras6.- Propriedades físicas: densidade, peso específico, dentre outras7.- Propriedades químicas: resistência a corrosão Como exemplos podemos citar: combinação de materiais com propriedades magnéticas e não-magnéticas, condutoras e isoladoras ou materiais duros e "moles" na mesma peça. O único processo de fabricação conhecido até o momento que permite este tipo de deposição seletiva é o proposto neste projeto e ainda não explorado comercialmente. Os objetivos principais são a continuação do desenvolvimento de filamentos compostos metal/polímero, a obtenção de parâmetros para fabricação das peças pelo método FFF para utilização direta e/ou posterior sinterização, determinação dos parâmetros de sinterização, fabricação de peças bicomponentes e de grande formato. Os pesquisadores proponentes vêm trabalhando neste projeto a mais de ano, com resultados que demostram que a pesquisa tem probabilidade concreta de se transformar em produto comercial. Existe também um registro de patente pendente no INPI do processo em questão feito pelos pesquisadores (processo BR 10 2017 001124 0). (AU)