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 conjunto de propriedades muito específicas para cada material e um elevado gasto energético, já que a maioria dos processos industriais envolve a utilização de lasers ou bocais de deposição energética sob uma cama de pó.

De forma a reduzir o consumo energético e acelerar o processo de produção, têm-se estudado processos de deposição de pós metálicos que podem ser sinterizados, com o objetivo de obter um produto final de elevado detalhe e complexidade. Desta forma, pretende-se responder às necessidades existentes na produção de componentes metálicos de elevada complexidade (como moldes plásticos e vidro), utilizando técnicas de deposição de pós metálicos.

Após a deposição dos pós metálicos (em cadinhos resistentes a altas temperaturas), esses pós são sinterizados em um forno de fusão/sinterização, utilizando atmosferas inertes. O processo de sinterização resulta em peças finalizadas com rugosidades superficiais controladas e geometrias internas complexas.

Este projeto pretende o desenvolvimento, implementação e aplicação de um sistema de deposição seletiva de pós, especialmente orientado para a produção de componentes em metal. O sistema inclui uma unidade de deposição seletiva de materiais e um forno de fusão e sinterização com atmosfera inerte ou purgada com gás inerte, como árgon ou azoto. Serão realizados testes de aplicação para moldes de injeção.

Considerando os materiais comumente usados, o projeto concentra seus estudos em materiais amplamente disponíveis, como cerâmica, basalto e vidro. Outra estratégia adotada para garantir a sustentabilidade do projeto é o uso de sílica em pó de areia como material de suporte. Esse pó possui uma temperatura de sinterização superior à dos principais materiais utilizados.

Durante o processo de sinterização e cozimento das peças no forno, a sílica permanece estável e não cristaliza, mantendo-se em estado de pó enquanto os materiais das peças (cerâmica, vidro ou basalto) cristalizam e sinterizam. Desta forma, é possível reutilizar o pó de sílica em novos processos de produção, promovendo uma economia circular.