Conheça a cerâmica impressa em 3D ultrarresistente a altas temperaturas

Por Redação | em 04.01.2016 às 13h00 - atualizado em 04.01.2016 às 13h19

CERAMICA EM 3D

A alta durabilidade e resistência normalmente não são fatores comuns quando falamos de peças complexas e bastante trabalhadas. Mas um novo processo de impressão 3D em cerâmica parece ser capaz de, justamente, unir todos esses aspectos e permitir o uso de formas diferenciadas de cerâmica em motores, turbinas, aeronaves e veículos espaciais, facilitando a vida de engenheiros e reduzindo a ocorrência de falhas e catástrofes.

O novo método de fabricação, apresentado pela HRL Laboratories, utiliza pesquisas que vêm sendo realizadas desde os anos 1960, mas que só agora, com a popularização das impressoras 3D, ganhou força. Trata-se de uma tecnologia chamada “polymer-derived ceramics”, que constrói a cerâmica a partir de polímeros que contenham materiais essenciais, como silício e nitrogênio.

A peça é construída no formato desejado e, na sequência, aquecida a altíssimas temperaturas. O calor gera reações químicas que decompõem a parte orgânica do polímero, que se transforma em dióxido de carbono e deixa para trás apenas a cerâmica em si, em uma liga de nitrogênio, carbono e silício. O resultado é um artigo um pouco menor que o original, devido ao processo, mas plenamente funcional.

Uma análise por meio de microscópio eletrônico mostrou que não existem poros nem rachaduras na superfície, algo que costuma acontecer na fabricação de cerâmica por métodos tradicionais. O material resultante não é apenas bastante resistente, como também é capaz de resistir a temperaturas de até 1700 graus Celsius sem apresentar oxidação relevante em sua estrutura. Testes com um calor superior a esse nível ainda estão sendo realizados para verificar o ponto exato de quebra do material.

O objetivo dos cientistas é apresentar uma solução mais simples e barata para produção de cerâmica em formas complexas, com foco nas indústrias onde materiais leves e de alta durabilidade são necessários. O processo de fabricação envolve impressoras 3D que já estão disponíveis no mercado e precisam de pouca adaptação para funcionarem desta maneira, o que torna o processo como um todo ainda mais simples.

Além disso, os especialistas trabalham agora em formas de tornar a fabricação dos materiais mais rápida, de forma que a tecnologia possa ser aplicada em grande escala. Um dos métodos é o tradicional das impressoras 3D, que constrói as peças camada por camada, mas existe uma segunda maneira, muito mais avançada, que utiliza raios ultravioleta para guiar a máquina por todo o processo e expandir a área de criação do material, sem perder precisão.

Fonte: Ars Technica

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