Moldagem por injeção de alumina com utilização de polietilenoglicol como ligante hidrossolúvel
Author
Natália Simões Evangelista
Advisor
- Advisor Carlos Alberto Alves Cairo
Concentration Area
Materiais, Manufatura e Automação
Defense Date
24/08/2023
Thesis Number
79341
Abstract
A moldagem por injeção de cerâmicas apresenta-se como uma técnica efetiva e de baixo custo para produção de peças cerâmicas com formatos complexos. Este trabalho tem como objetivo a formulação de um feedstock ótimo para produção de peças de alumina através do método de injeção, utilizando o polietilenoglicol (PEG) como ligante secundário solúvel em água. Esse processo consiste na mistura de pó de alumina com ligantes poliméricos, seguida pelas etapas de moldagem por injeção, remoção de ligantes em duas etapas e sinterização. Para que todo o processo fosse realizado com sucesso, foram desenvolvidos alguns estudos para determinar os tipos de ligante a serem utilizados, suas proporções ideais, o método mais eficaz para produzir uma massa de injeção homogênea e em quais condições a mistura, a moldagem por injeção, a remoção de ligantes e a sinterização devem ser realizadas. Neste trabalho, todas as etapas da moldagem por injeção foram estudadas de forma a maximizar a densificação final e a resistência mecânica das peças. Com o auxílio de análises reológicas e termogravimétricas, foi possível estudar como o tamanho de partícula do pó de alumina, o tamanho da cadeia polimérica do PEG, a proporção mássica entre o sistema de ligantes e pó cerâmico e as temperaturas de mistura e de injeção influenciam nas propriedades finais da peça. Por fim, as medidas de massa específica determinaram peças com 95,2% a 97,8% da massa específica teórica da alumina e, a partir dos resultados de ensaio de flexão em três pontos, foram observadas tensões de ruptura de 297,40 MPa a 397,47 MPa.
