Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/2591
Título: Sinterização reativa do óxido de alumínio processado por manufatura aditiva
Título(s) alternativo(s): Reaction-bonded of aluminum oxide processed by additive manufacturing
Autor(es): Solis, Daphene Marques
Orientador(es): Volpato, Neri
Palavras-chave: Sinterização
Óxido de alumínio
Alumínio
Material cerâmico
Engenharia mecânica
Sintering
Aluminum oxide
Aluminum
Ceramic materials
Mechanical engineering
Data do documento: 18-Ago-2017
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Curitiba
Citação: SOLIS, Daphene Marques. Sinterização reativa do óxido de alumínio processado por manufatura aditiva. 2017. 100 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica e de Materiais) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2017.
Resumo: A manufatura aditiva, em especial o princípio de jateamento de aglutinante, é capaz de produzir peças cerâmica de geometrias complexas com baixa tiragem, potencial esse, dificilmente obtido por meio de outras formas de processamento. As peças obtidas por jateamento de aglutinante exigem etapas de pós-processamento, como a sinterização, que pode ocasionar desvios geométricos e dimensionais nas peças, em virtude da retração. O método de sinterização reativa foi desenvolvido especificamente para reduzir a retração dos corpos cerâmicos. Com isso, o objetivo deste trabalho foi desenvolver um pó, composto principalmente de alumínio e alumina, capaz de ser processado pelo princípio de jateamento de aglutinante e pós-processado pela técnica de sinterização reativa. Para isso, produziu-se um pó de alumínio revestido com 0,5% em massa (m.) ácido esteárico e um pó de alumina, revestida com 1,5% m. dextrina que foram misturados em percentuais de 25%, 30%, 35%, 40% e 50% em volume de alumínio (Al) em relação à alumina (Al2O3). Produziu-se também um líquido aglutinante composto de 23% de álcool isopropílico solubilizado em água deionizada. Os corpos de prova obtidos foram sinterizados a 1200 ºC, em atmosfera oxidativa. Os resultados alcançados demonstram que o uso conjunto das técnicas é vantajoso, pois foram obtidas peças íntegras e totalmente cerâmicas para todos os percentuais de Al. O aumento do percentual de Al em relação a Al2O3 gera ganho de resistência mecânica a flexão, em torno de 20% comparando-se as formulações 25 Al e 50 Al, todavia não influencia na porosidade aparente ou densidade aparente que foram em média de 64% e 1,35 g/cm3 respectivamente. Foram obtidos resultados de retração próximos a zero, a formulação 30 Al apresentou a menor retração de -0,31 ± 0,01% em volume. Além disso gerou-se uma peça de geometria complexa com resultados satisfatórios.
Abstract: The additive manufacturing, especially the binder jetting principle, is capable of producing ceramic parts of complex geometries with low drawability, which is difficult to obtain through other forms of processing. The parts obtained by binder jetting requires post-processing steps, such as sintering, which can cause geometric and dimensional deviations in the parts due to the shrinkage. The reaction bonding method was specifically developed to reduce shrinkage in ceramic processing. Therefore, the objective of this work was to develop a powder, mainly composed of aluminum and alumina, capable of being processed by the binder jetting principle and post-processed by the reaction bonding technique. For this, an aluminum powder was produced and coated with 0.5% in mass (m.) stearic acid as well an alumina powder, coated with 1.5% m. dextrin which were mixed in percentages of 25%, 30%, 35%, 40% and 50% by volume of aluminum (Al) relative to alumina (Al2O3). A binder liquid composed of 23% isopropyl alcohol solubilized in deionized water was also produced. The specimens obtained were sintered at 1200 ºC in an oxidative atmosphere. The results obtained demonstrated that the joint use of the techniques is advantageous because the parts obtained were whole and totally ceramic for all formulations. The increase of the percentage of Al in relation to Al2O3 generates bending strength gain, around 20 % comparing the 25 Al and 50 Al formulations, however did not influence apparent porosity or bulk density which were on average 64% and 1.35 g/cm3 respectively. There were obtained results of shrinkage near zero, the formulation 30 Al presented the lowest shrinkage, of -0.31 ± 0.01% in volume. Besides that, a piece of complex geometry was generated with satisfactory results.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/2591
Aparece nas coleções:CT - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica e de Materiais

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
CT_PPGEM_M_Solis, Daphene Marques_2017.pdf5 MBAdobe PDFThumbnail
Visualizar/Abrir


Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.