Nova descoberta de revestimento plástico dá maior funcionalidade à impressão 3D
Crédito:Universidade de Nottingham Cientistas e engenheiros desenvolveram um novo revestimento para partículas de plástico utilizadas na impressão 3D, o que aumenta significativamente a sua funcionalidade e abre novas possibilidades de aplicação comercial.
Pesquisadores da Escola de Química e da Faculdade de Engenharia da Universidade de Nottingham usaram dióxido de carbono supercrítico para criar um processo eficiente, eficaz e limpo para revestir partículas de polímero PA-12 usadas em um processo de impressão 3D
Os pesquisadores demonstraram que os novos revestimentos têm a capacidade de adicionar cor e propriedades antimofo e fúngicas ao processo de impressão. A pesquisa foi publicada na Nature Communications .
Uma das técnicas comerciais de impressão 3D mais comuns é a fusão em leito de pó ou sinterização a laser. Neste processo, uma camada de pó de polímero de fluxo livre é colocada e um laser é guiado por um projeto gerado por computador e derrete o pó camada por camada.
Uma nova camada de pó é aplicada à camada anterior e mais uma vez o laser funde o pó enquanto simultaneamente o fixa à camada abaixo. Este processo continua até que a peça projetada esteja completa, muitas vezes consistindo em milhares de camadas.
A poliamida-12 (PA12) é um plástico forte que é frequentemente usado na indústria de impressão 3D para imprimir peças complexas e detalhadas, comumente implantadas nas indústrias automotiva ou aeroespacial.
"O verdadeiro benefício da impressão 3D ou da fabricação aditiva está no design e na produção de objetos únicos e personalizados, mas suas limitações estão nos materiais e na paleta de propriedades disponíveis que limitam o espaço geral de aplicação.
“Este novo processo fornece um caminho fácil para o desenvolvimento de uma ampla gama de capacidades de materiais sem comprometer a processabilidade”, diz o professor Christopher Tuck, professor de engenharia de materiais no Centro de Fabricação Aditiva da Faculdade de Engenharia.
Dois recursos principais que o novo processo pode oferecer são a adição de revestimentos para cores e propriedades antifúngicas e antimofo. Atualmente as únicas opções para os fabricantes são os pós cinza ou brancos e a cor é adicionada posteriormente, agora a equipe criou uma linha de polímeros coloridos que revestem as partículas de PA-12.
"Existem alguns desafios enfrentados pela indústria de impressão 3D devido às limitações na funcionalidade dos polímeros utilizados. Para enfrentar alguns desses desafios, criamos uma abordagem simples, mas eficaz, para adicionar funcionalidade ao revestir as partículas. Projetamos o colorido polímero de casca para que corresponda às propriedades mecânicas e térmicas do polímero de impressão.
"O mais importante é que demonstramos isso com o polímero principal (PA-12) que é onipresente na indústria. Nossos novos pós poliméricos coloridos funcionam perfeitamente nas máquinas existentes comercialmente implantadas", disse o professor Steve Howdle, chefe da Escola de Química. .
Atualmente objetos confeccionados com PA-12 não podem ser utilizados em ambientes úmidos devido ao crescimento de mofo e fungos. O novo revestimento também pode ser utilizado para desenvolver revestimentos que evitem que isso aconteça, abrindo novas possibilidades para o uso de objetos impressos em 3D em novas áreas.
O professor Howdle acrescenta:"Um dos principais benefícios deste processo é que ele pode ser facilmente incorporado aos atuais processos comerciais de impressão 3D e isso pode ser potencialmente transformador para a indústria, ampliando o escopo, introduzindo novas funcionalidades, simplificando processos e, de maneira importante, alcançando tudo isso de forma sustentável. ."
