Avaliação do efeito de aditivos mineralizadores na produção de peças cerâmicas densas via manufatura aditiva

• Processo: 23/08728-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2023
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2025
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Ana Paula da Luz
• Beneficiário: Pedro Lucas Albuquerque Alves
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Alumina Impressão tridimensional Sinterização Cerâmicas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Alumina | Manufatura Aditiva | Mineralizados | processamento digital de luz | Sinterização | cerâmicas

Resumo

A confecção de peças cerâmicas complexas foi facilitada pelo avanço das técnicas de manufatura aditiva e, aquelas baseadas em fotopolimerização em cuba, vem ganhando espaço no campo dos materiais cerâmicos. Neste contexto, o método de processamento digital de luz (DLP) se sobressai devido a sua velocidade e resolução de impressão. Entretanto, o principal desafio para o emprego desta técnica é o desenvolvimento de suspensões cerâmicas fotopolimerizáveis com alta concentração de sólidos (> 40 %-vol) e baixa viscosidade (< 3 Pa.s). A produção de amostras cerâmicas densas via DLP também requer alguns cuidados nas etapas de pós-processamento. Assim, este projeto propõe avaliar o efeito de dois aditivos mineralizadores (Nb2O5 e TiO2) na produção de suspensões aluminosas fotopolimerizáveis e no processo de densificação das amostras produzidas a partir do método de DLP e usando uma impressora comercial. As formulações serão compostas por aluminas finas, polietileno glicol diacrilato (PEGDA) como monômero e aditivos. Serão realizados ensaios de termogravimetria, espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier, medidas da viscosidade e estabilidade das suspensões, resistência mecânica, porosidade e análise microestrutural dos corpos de prova antes e após queima para caracterizar as matérias-primas e cerâmicas produzidas. Espera-se desenvolver suspensões estáveis e com reologia adequada para a impressão de peças de alta qualidade, que, após sinterização, apresentem microestruturas otimizadas e com elevada densidade relativa (> 90 %).

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

ALVES, P. L. A.; CAMARGO, I. L.; VERZA, J. R.; LUZ, A. P.. Impact of debinding atmosphere and sintering additives on the fabrication of alumina ceramics via vat photopolymerization. CERAMICS INTERNATIONAL, v. 51, n. 7, p. 10-pg., 2025-02-28. (23/08728-5, 24/04483-0)