Uma colaboração entre a HRL Laboratories, empresa de pesquisa de propriedade conjunta da General Motors e da Boeing, e a Prodways, empresa de manufatura aditiva, está levando a ciência dos materiais a novos patamares. Ao combinar a expertise da HRL em cerâmica com a tecnologia de projeção de luz digital de alta resolução da Prodways, as empresas demonstram como as cerâmicas derivadas de polímeros (PDCs) podem superar desafios de longa data na impressão 3D de cerâmicas.
Ao contrário dos métodos tradicionais baseados em pó, os PDCs começam como polímeros líquidos que podem ser moldados em componentes complexos antes de serem convertidos em cerâmicas leves e resistentes ao calor por meio de pirólise em alta temperatura. Essa abordagem que prioriza a moldagem evita muitos dos problemas de engenharia associados à queima e à sinterização do ligante. Para setores como aeroespacial, energia e defesa – onde a confiabilidade em condições extremas é inegociável – o potencial é significativo.
Utilizando o sistema DLP ProMaker L5000 da Prodways, os cientistas do HRL produziram cerâmicas de oxicarboneto de silício totalmente densificadas. Os experimentos revelaram que o controle do reforço é fundamental: partículas finas e dispersas melhoram a resistência, enquanto inclusões superdimensionadas introduzem microfissuras durante a transição do polímero para a cerâmica.
A colaboração aponta para um roteiro em que formulações de resina otimizadas e geometrias de reforço permitem a produção de componentes cerâmicos de nível aeroespacial, livres de defeitos, diretamente a partir de precursores poliméricos. Além de comprovar a viabilidade, a pesquisa estabelece diretrizes fundamentais para o desenvolvimento de compósitos de matriz cerâmica mais resistentes por meio da manufatura aditiva.
Para a HRL e a Prodways, este trabalho reflete o tipo de parceria intersetorial que está se tornando essencial na manufatura aditiva: unir pesquisa avançada com plataformas industriais para mover novos materiais da demonstração em escala de laboratório para a aplicação no mundo real. Para saber mais sobre as cerâmicas, acesse o site.
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