56° Congresso Brasileiro de Cerâmica
1º Congresso Latino-Americano de Cerâmica
IX Brazilian Symposium on Glass and Related Materials
Injeção de peças cerâmicas a baixa
pressão com insertos prototipados
Diego Alén Martinez3, Carlos A. Costa2, Ângelo P. Titton1, Felipe M. Pasquali2, Robinson C.D. Cruz1
[email protected], [email protected]
¹INSTITUTO DE MATERIAIS CERÂMICOS, UNIVERSIDADE DE CAXIAS DO SUL, 95765-000, BOM PRINCIPIO – RS
2NÚCLEO DE PROJETO E FABRICAÇÃO EM ENGENHARIA, UNIVERSIDADE DE CAXIAS DO SUL, 95765-000, BOM PRINCIPIO – RS
3UNIVERSIDADE DE VIGO – ESPANHA
Objetivos
Resultados e Discussões
Neste trabalho foram realizados estudos iniciais do uso de insertos
fabricados por meio de prototipagem rápida como material de sacrifício
para obtenção de detalhes geométricos em peças cerâmicas injetadas a
baixa pressão. Uma peça no formato de um disco foi utilizada para o
estudo. Os insertos foram produzidos em resina polimérica por meio de
tecnologia inkjet, em diferentes formas geométricas, visando gerar furos
passantes nas peças cerâmicas. O estudo da perda de massa da resina
dos insertos foi realizado para a definição da rampa de pré-sinterização
(remoção do veículo orgânico e da resina polimérica.
Metodologia
Etapa I – Projeto de diferentes geometrias de insertos prototipados em
SolidWorks e sua fabricação na Impressora 3D Objet 350V, com a Resina
FullCure 720.
Os insertos fabricados para o experimento suportaram bem as
pressões do processo de injeção, mantendo, de forma geral, a
estrutura geométrica para a distribuição dos furos. A remoção dos
insertos, produzidos em resina polimérica, também ocorreu
conforme o estabelecido pelas curvas extraídas para a perda de
massa.
Contudo, os maiores problemas ocorreram com relação ao
processo de contração da massa injetada (feedstock), o que criou
linhas de rachaduras ao longa das peças na sequencia dos furos.
Tentou-se minimar esse efeito por meio do processo de
“anealling”, contudo os resultados não foram positivos. O efeito da
rachadura foi mais saliente nas peças onde a distribuição dos furos
respeita uma padrão mais homogêneo e retilíneo, e onde as
distancias entre os furos é menor.
Como forma de verificar a possibilidade de obtenção dos furos por
meio de insertos prototipados foram desenvolvidas formas
geométricas com menor quantidade de furos e distribuição mais
heterogênea, o que possibilitou a produção de peças sem o
problema tão acentuado de rachaduras.
Etapa II – Ajuste dos insertos prototipados no interior do Molde de
Injeção (baixa pressão – 390 Kpa) com a Injetora MIGL-33 PELSTMAN.
Peça Verde
Peça Sinterizada
Considerações finais
Etapa III – Alívio de tensões por “anealling”, extração do veículo orgânico, por
pré-sinterização direta e por leito de pó (wicking), medição e sinterização final
das peças.
Os resultados preliminares demonstram que a extração completa
do inserto foi realizada com sucesso, dando lugar as formas
geométricas requeridas. Contudo, a formação de linhas de solda
durante o processo de injeção foram acentuadas com a contração
da massa injetada, gerando trincas no processo de présinterização. Estudos estão sendo realizados para variação
alternativas na distribuição dos furos com o intuito de alternar o
fluxo de material injetado. Também, uma avaliação de um
“feedstock” com menor teor de material polimérico visando
minimizar a contração da peça verde está sendo estudado.
Agradecimentos