Matéria prima para fabricação de produtos cerâmicos via MIP usando ligantes orgânicos solúveis em água

• Processo: 22/05079-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2022
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2024
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Carlos Alberto Alves Cairo
• Beneficiário: Carlos Alberto Alves Cairo
• Empresa: Teccer Indústria e Comércio de Produtos Cerâmicos Ltda
• CNAE: Fabricação de produtos cerâmicos não-refratários não especificados anteriormente
• Vinculado ao auxílio: 22/00812-4 - Matéria prima para fabricação de produtos cerâmicos via MIP usando ligantes orgânicos solúveis em água, AP.PIPE
• Assunto(s): Materiais cerâmicos Alumina Ligantes orgânicos Moldagem por injeção Processos de fabricação
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Alumina | ligantes hidrossolúveis | matéria prima | Moldagem por injeção de pós | Processo de fabricação | Materiais cerâmicos

Resumo

A moldagem por injeção de pós é uma tecnologia de fabricação de componentes cerâmicos e metálicos de geometrias complexas, cujas formas não são possíveis de se obter por outras técnicas tradicionais de conformação. O sucesso desse processo depende da utilização de uma matéria prima, conhecida por "feedstock", que apresenta propriedades reológicas específicas só obtidas com o uso temporário de aditivos orgânicos para conferir plasticidade ao pó inorgânico. No entanto, a posterior extração destes aditivos na peça injetada, anterior à sinterização, é uma etapa vital do processamento em consequência da complexidade dos processos de degradação e evaporação dos materiais orgânicos envolvidos, que nos "feedstocks" convencionais devem ser eliminados pelo aquecimento em fornos. Essa etapa consome um longo tempo, até 15 dias, e demanda investimentos em um preciso sistema de controle do processo e, via de regra, resulta num índice de perdas altíssimo por inchamento e trincas das peças injetadas, com o consequente aumento dos custos de produção. O propósito deste projeto é de se produzir e aplicar no setor produtivo um "feedstock" indisponível no mercado nacional, utilizando polímeros solúveis em água na sua composição, na expectativa de viabilizar a produção e aumentar a competitividade da indústria nacional. O sucesso deste projeto tem o potencial de encaminhar uma solução de produção para o atendimento dos mercados de produtos cerâmicos e metálicos injetados, ainda inexplorados no País, mas que já demonstra forte demanda pela tecnologia. A tecnologia pretendida contempla o desenvolvimento de um sistema composto por um ligante primário + ligante solúvel em água + surfactante. Nesse sistema, a retirada do ligante solúvel ocorre pela dissolução em água criando uma rede de canais interconectados que vão facilitar a saída dos ligantes insolúveis na etapa de sinterização. Todo o processo é concluído em tempos aproximados de 6 horas, de tal forma que propiciará ganhos significantes na produção. A viabilidade técnica e econômica da matéria prima com uso de ligante solúvel em água foi comprovada e os resultados informados no relatório de execução da fase I. Esse projeto apresenta a continuidade da pesquisa até a fabricação de protótipos de cerâmicas técnicas injetadas e prontas para a comercialização segundo o plano de comercialização anexado a esta proposta. (AU)