WP11 – Selective.Powder

Os processos de fabrico aditivo, capazes de processar metais, permitem a construção de componentes altamente complexos, contudo a sua fabricação implica um leque de propriedades muito específicas da parte de cada material e um elevado gasto energético, pois a maioria dos processos utilizados industrialmente implica a utilização de lasers ou bocais de deposição energética sob uma cama de pó.

De forma a evitar um gasto energético e acelerar o processo de produção, tem-se vindo a estudar processos de deposição de pós metálicos, capazes de ser sinterizados, para obter um produto final, de elevado detalhe e complexidade. Desta forma, pretende-se responder às necessidades existentes no que toca à produção de componentes metálicos de elevada complexidade (moldes plásticos e vidro), utilizando técnicas de deposição de pós metálicos.

Após deposição dos pós metálicos (em cadinhos resistentes a alta temperatura), estes serão sinterizados num forno de fusão/sinterização, com recurso a atmosferas inertes. Após sinterização, serão obtidas peças finalizadas, com rugosidades superficiais controladas e geometrias internas complexas.

Pretende-se então o desenvolvimento, a implementação e a aplicação em ambiente operacional de um sistema de deposição seletiva de pós em particular orientado para a produção de componentes em metal. Este sistema é constituído pela unidade de deposição seletiva de materiais e por um forno de fusão e sinterização com atmosfera inerte ou purgada com gás inerte, árgon ou azoto. Serão efetuados testes de aplicação em moldes para injeção.

Considerando os materiais normalmente utilizados, este projeto foca seus estudos em materiais de grande abundância no planeta, como cerâmica, basalto e vidro. Outra estratégia adotada para a sustentabilidade do projeto foi o uso de sílica em pó de areia como material de suporte. Este pó possui uma temperatura de sinterização superior à dos principais materiais utilizados.

Desta forma, durante o processo de sinterização e cozimento das peças no forno, a sílica permanece estável e não atinge o estado de cristalização, fazendo com que sua forma permaneça no estado de pó, enquanto os materiais utilizados para as peças, sejam de cerâmica, vidro ou basalto, cristalizam e sinterizam. Assim, é possível reutilizar os pós de sílica novamente ao repetir o processo de produção de novas peças, numa perspetiva de economia circular.