Efeito das variáveis de processamento em misturas de alumina com ligantes orgânicos usadas na moldagem por injeção em baixa pressão
Date
2014-06-24Orientador
Zorzi, Janete Eunice
Cruz, Robinson Carlos Dudley
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A moldagem por injeção em baixa pressão (MIBP) é uma técnica que já vem sendo
empregada na produção de peças cerâmicas com formas e geometrias complexas. A
composição e a homogeneidade da mistura de ligantes orgânicos e pós cerâmicos, são fatores
determinantes que devem ser controlados para minimizar a formação de imperfeições no
processamento do feedstock2 para MIBP. Defeitos típicos de processamento por MIBP, como
bolhas de ar e aglomerados, geram gradientes de densidade nas misturas, que após
conformadas, possuem poucas possibilidades de remoção. Essas imperfeições comprometem
o desempenho dos produtos obtidos por essa técnica. Sendo assim, este trabalho tem por
objetivo avaliar a influência que variáveis de processo, tais como o tipo de misturador, o uso
ou não de vácuo durante o processamento e o tempo de mistura, exercem na densidade
aparente das amostras a verde. Também foi analisada a influência que a distribuição do
tamanho de partículas, os modificadores de superfície e o percentual de cera de carnaúba
exercem no comportamento reológico dessas misturas. Para tanto, usou-se alumina
submicrométrica (como recebida ou desaglomerada), foi adicionada a uma mistura fundida de
ligantes (a base de parafina, ceras e aditivos) e processada em dois tipos diferentes de
misturadores, com e sem o auxílio de vácuo. Além disso, foram preparadas misturas
variando-se a composição, trocando o modificador de superfície utilizado ou alterando o
percentual de cera de carnaúba presente no veículo orgânico (V.O.). Foi observada a presença
de aglomerados na alumina como recebida, possivelmente gerados durante a etapa de
calcinação. Também foi observado que o tipo de misturador e a aplicação ou não de vácuo durante a etapa final do processamento tem grande influência na densidade das amostras a
verde, bem como na viscosidade do feedstock para a injeção. Além disso, observou-se que a
composição com dois modificadores de superfície (ácido oleico e ácido esteárico) apresenta
viscosidade menor do que quando se usa um único agente modificador de superfície.
Finalmente, foi observado que a adição de cera de carnaúba diminui exponencialmente a
viscosidade das amostras a verde, abrindo assim a possibilidade de aumentar o percentual de
sólidos ou diminuir o tempo de processamento, o que pode auxiliar na redução de custos na
produção de peças cerâmicas utilizando o método de moldagem por injeção em baixa pressão.