injeção de peças cerâmicas a baixa pressão com insertos
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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
56° Congresso Brasileiro de Cerâmica
1º Congresso Latino-Americano de Cerâmica
IX Brazilian Symposium on Glass and Related Materials
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.
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 pré-sinterização. 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.
Objetivos
Metodologia
Considerações finais
Agradecimentos
Etapa I – Projeto de diferentes geometrias de insertos prototipados em SolidWorks e sua fabricação na Impressora 3D Objet 350V, com a Resina FullCure 720. Etapa II – Ajuste dos insertos prototipados no interior do Molde de Injeção (baixa pressão – 390 Kpa) com a Injetora MIGL-33 PELSTMAN.
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 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.
Peça Verde Peça Sinterizada
Resultados e Discussões