RoboCer3D - Fabrico rápido de produtos em porcelana por "Robocasting 3D"
O projeto RoboCer3D tem como objetivo o desenvolvimento de uma tecnologia de fabrico rápido de produtos de louça utilitária em porcelana, através de impressão tridimensional de pasta de porcelana própria por "Robocasting 3D" (R3D).
Esta tecnologia permitirá a produção de peças de porcelana, de pequenas séries de produção, com muito menor lead-time e maior possibilidade ao nível da complexidade geométrica e funcionalidade. O projeto pretende atingir os objetivos seguintes:
- Desenvolver formulações de pasta de porcelana para R3D, tendo como base a formulação de pasta da Costa Verde;
- Otimizar a tecnologia R3D para conformação de peças em porcelana, e ajustar as etapas pós-conformação;
- Produzir peças para validação e demonstração das capacidades e potencialidades deste novo processo de fabrico;
- Disponibilizar uma nova tecnologia de produção adequada às necessidades e novas tendências de design e do desenvolvimento de novos produtos.
Os processos de fabricação aditiva
Os processos de fabricação aditiva começam com um modelo a três dimensões (3D) do objeto, normalmente criado por desenho assistido por computador (CAD). Com ajuda de software adequado o modelo é seccionado em camadas de secção transversal e criado um ficheiro digital que é enviado para o equipamento de impressão. Com base nesta informação este deposita camada a camada de material na posição correta de forma a produzir um objeto tridimensional.
Figura 1 Representação generalista dos processos de fabricação aditiva, desde a conceção do modelo da peça em computador até à peça final.
Desta forma, o processo de fabrico não recorre a ferramentas ou moldes de conformação, subtraindo o tempo de produção destes e, consequentemente, reduzindo drasticamente o tempo de produção. A utilização destas técnicas torna possível o fabrico de artefactos com geometrias complexas que não são possíveis de obter através das técnicas convencionais de produção de produtos cerâmicos. A reprodutibilidade e o controlo computorizado das características arquitetónicas destes produtos, fazem com que as técnicas de fabricação aditiva apresentem inúmeras vantagens para a indústria cerâmica e justifiquem o seu grande potencial no fabrico de aplicações que respondam às necessidades de segmentos de mercado específicos.
O consórcio do projeto é liderado pela Porcelanas Costa Verde, que em parceria com Laboratório Associado CICECO da Universidade de Aveiro e o Centro Tecnológico da Cerâmica e do Vidro, desenvolveu um estudo para adaptação da técnica de Impressão 3D Inkjet ao fabrico de peças em porcelana recorrendo a pós produzidos na empresa, em que a precisão geométrica e a resolução é condicionada, pelas caraterísticas do pó nomeadamente a forma, o tamanho, e a distribuição granulométrica, o que influencia a porosidade final do objeto impresso. Uma das desvantagens que a cerâmica impressa apresenta prende-se com um baixo desempenho mecânico dos produtos obtidos que pode, em alguns casos, ser ultrapassado ou minimizado através do recurso a técnicas de infiltração de componentes orgânicos, nomeadamente polímeros, ou do uso de materiais vítreos reabsorvíveis.
Para ultrapassar essas limitações, este projeto propõe a utilização de uma outra tecnologia de fabricação aditiva "Robocasting 3D" (R3D).
O projeto RoboCer3D - Fabrico rápido de produtos em porcelana por "Robocasting 3D" conta com o cofinanciamento do COMPETE 2020 no âmbito da Medida de I&DT Empresarial (Copromoção), envolvendo um Investimento elegível de 892 mil euros, e um Incentivo FEDER de 538 mil euros.
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