Cientistas do Laboratório Nacional de Oak Ridge (ORNL) do Departamento de Energia desenvolveram uma tecnologia de impressão 3D aditiva a partir de areia de quartzo. A durabilidade dos modelos impressos superou todos os métodos de impressão conhecidos. Ao mesmo tempo, o modelo, se necessário, pode ser dissolvido em água comum, o que torna a tecnologia ideal para a fabricação dos mais complexos moldes para fundição e não só.
Fonte da imagem: ORNL
O segredo da tecnologia está na seleção do polímero para ligação dos grãos de areia no processo de impressão camada a camada do modelo. Além disso, o polímero é selecionado de tal forma que é o melhor entre essas impregnações para entrar em uma reação de polimerização com cianoacrilato, conhecido por todos pelo nome de “supercola”. Inicialmente, o modelo de areia impregnada com polímero é muito, muito poroso. A impregnação adicional com cianoacrilato multiplica a força do modelo. Para a prototipagem com as cargas mais fortes do modelo, nenhuma maneira melhor foi inventada, dizem os desenvolvedores.
Fonte da imagem: ORNL
Por exemplo, uma ponte impressa em 3D de 6,5 cm, totalmente impregnada, feita de areia, suportou 300 vezes seu próprio peso, o que é semelhante aos 12 edifícios Empire State na Ponte do Brooklyn.
Fonte da imagem: ORNL
No entanto, para criar moldes para fundição ou para fazer compostos complexos, você não precisa impregnar modelos 3D de areia com “supercola”. Modelos de areia de fundição exibem duas propriedades importantes. Em primeiro lugar, como mencionado acima, eles se dissolvem na água e podem ser facilmente removidos das peças complexas após a fundição. Em segundo lugar, a areia na base do molde não se expande quando aquecida, o que muitas vezes é necessário para fazer peças compostas. Finalmente, há uma abundância de areia ao redor – esta é uma matéria-prima relativamente barata e comum.