Otimização da impressão de cerâmicas a base de alumina e zircônia a partir da técnica de fabricação por filamento fundido (FFF)

• Processo: 25/10200-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2026
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Ana Paula da Luz
• Beneficiário: Thales Filipe Silveira de Andrade
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 24/04483-0 - Manufatura aditiva de peças cerâmicas a partir da técnica FFF: otimização de parâmetros de fabricação e procedimentos de debinding, AP.R
• Assunto(s): Alumina Impressão tridimensional Zircônia Cerâmicas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Alumina | Fabricação por filamento fundido | impressão 3D | Manufatura Aditiva | zirconia | Cerâmicas

Resumo

A crescente demanda por personalização de componentes cerâmicos técnicos tem impulsionado o avanço da manufatura aditiva (AM) como alternativa aos processos convencionais de conformação. Dentre as tecnologias disponíveis, a fabricação por filamento fundido (FFF) destaca-se pela capacidade de produzir peças com geometrias complexas e potencial para alcançar alta densidade após sinterização. No entanto, a impressão 3D de cerâmicas como alumina (Al¿O¿) e zircônia (ZrO¿) ainda apresenta limitações importantes, incluindo fraca adesão entre camadas, ocorrência de trincas e porosidade residual, que comprometem o desempenho final das peças. Este projeto tem como objetivo estudar a influência de parâmetros de impressão - como velocidade, padrão e porcentagem de preenchimento - nas propriedades físicas, microestruturais e mecânicas de corpos de prova fabricados com filamentos comerciais de alumina e zircônia. As etapas experimentais incluem a caracterização físico-química dos filamentos, impressão das amostras, realização de debinding químico e térmico, sinterização a 1600¿°C e posterior análise das amostras verdes e sinterizadas. Serão avaliadas propriedades como densidade, porosidade, absorção de água, resistência à flexão e retração linear, além de análises de microestrutura por microscopia óptica e eletrônica. Espera-se, ao final do estudo, identificar condições de impressão otimizadas que resultem em peças com maior integridade estrutural, baixa porosidade e desempenho mecânico satisfatório. Os resultados contribuirão para o aprimoramento da FFF como rota viável na produção de cerâmicas densas e funcionais, além de fortalecer a base científica nacional sobre impressão 3D de materiais cerâmicos. (AU)