Estudo mostra impressão metálica em 3D com tinta líquida

A impressão 3D de metais avançou e já é possível imprimir peças com gradientes de metais diferentes. Uma equipe de engenheiros da Universidade Northwestern, nos EUA, criou uma forma de imprimir objetos metálicos tridimensionais usando limalhas e até ferrugem, tudo disposto na forma de tintas em estado líquido ou pastoso.

 

Enquanto os métodos atuais usam camadas de metal em pó e lasers de alta potência ou feixes de elétrons, a nova técnica utiliza tintas líquidas com materiais de baixo custo e fornos comuns, resultando em um processo mais rápido, mais barato e mais uniforme.

 

O novo método funciona para uma vasta variedade de metais, misturas de metais, ligas, compostos e óxidos metálicos, incluindo o óxido de ferro, ou ferrugem. “Nosso método expande enormemente as arquiteturas e metais que somos capazes de imprimir, o que realmente abre a porta para uma série de diferentes aplicações”, disse Ramille Shah, professora de Ciências dos Materiais e uma das autoras do artigo “Metallic Architectures from 3D-Printed Powder-Based Liquid Inks”, junto com outros quatro cientistas.

 

De acordo com o artigo, publicado em novembro na revista Advanced Functional Materials, em vez de uma fonte de energia muito intensa, como um laser ou um feixe de elétrons usados para fundir as partículas de um pó metálico, técnicas usadas nos métodos convencionais para impressão 3D de metais, o novo método dispensa o chamado leito de pó metálico e o feixe de energia, além de dividir o processo em duas etapas: a impressão e a fusão das camadas.

 

Além de metais puros, o processo pode trabalhar com óxidos metálicos. A primeira etapa usa uma tinta líquida de metal, ou uma mistura de pós metálicos, solventes e um elastômero biomédico chamada PLGA, usado como ligante, sendo essa tinta liberada através de um bocal, à temperatura ambiente.

 

Apesar de começar com uma tinta líquida, o material sofre extrusão pelo bocal, solidifica-se instantaneamente e se funde com o material já depositado, permitindo fabricar objetos grandes que podem ser manipulados imediatamente.

 

Na segunda etapa, já em sua forma definitiva, a peça é recozida por aquecimento em um forno convencional, um processo conhecido como sinterização, no qual os pós metálicos se unem sem fusão.

 

“Ao separar a impressão e a sinterização, parece que complicamos o processo. Mas, na verdade, ele nos liberou, já que cada passo é muito mais fácil separadamente do que a abordagem combinada”, afirma o professor David Dunand, um dos autores.

 

Essa simplificação deverá auxiliar no aprimoramento da técnica, com vistas à obtenção de peças que possam diminuir ou eliminar a necessidade de tratamento final. A equipe acredita que o novo processo pode ser usado na fabricação de baterias, células de combustível sólido, implantes médicos, partes metálicas para estruturas de foguetes ou aviões, e no fabrico de componentes no local de sua aplicação.

 

 

Notícias de Mineração Brasil