Manufatura aditiva: otimização das propriedades reológicas e impressão 3D via robocasting de pastas à base de pós metálicos e solvente orgânico (propanol)

Abstract

Manufatura Aditiva por Extrusão de Material (MEX) é um processo de fabricação de objetos tridimensionais a partir de um modelo digital, no qual camadas sucessivas de material são depositadas até a formação da peça final. O método mais comum baseia-se na extrusão de filamentos poliméricos por meio de um bocal aquecido. Contudo, a aplicação de MEX para a produção de componentes metálicos ainda apresenta limitações, sendo pouco difundida e de alto custo. Uma alternativa promissora é a adaptação do processo Robocasting, um subtipo de MEX, para o uso de pastas metálicas. Esse método emprega suspensões altamente concentradas de pós, conhecidas como tintas, e se destaca por possibilitar a impressão de diferentes materiais — incluindo cerâmicas, metais e polímeros — sem a necessidade de aquecimento do bocal, característica vantajosa para materiais termossensíveis como as cerâmicas. O desempenho do Robocasting depende diretamente da formulação das pastas, que devem apresentar comportamento pseudoplástico durante a extrusão e rigidez após a deposição, assegurando a formação de estruturas autoportantes. Tradicionalmente empregado na fabricação de peças cerâmicas, o processo gera corpos verdes que requerem sinterização subsequente. No LabMAT, as impressoras avaliadas recentemente apresentaram dificuldades relacionadas à falta de torque na extrusão de pastas de elevada viscosidade e ao controle inconsistente da vazão. Ensaios mais recentes evidenciaram a necessidade de otimização tanto na formulação das pastas quanto nas condições de impressão, a fim de aprimorar a eficiência e a precisão do sistema.