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Quem não sabe, inventa Exercício de escrita criativa Uso obrigatório de termo científico
Impressão tridimensional e o futuro do fabrico O fabrico rápido aditivo com recurso à impressão tridimensional de pós de porcelana é o principal objetivo deste projeto.
Motivação Como será uma indústria transformadora no futuro? Desde a revolução industrial que produção implica fábricas, equipamentos, ferramentas e moldes, linhas de produção, máxima utilização dos fatores produtivos. Será que podemos pensar numa indústria que não necessite de ferramentas e moldes, linhas de produção, economias de escala? A terminologia “Impressão 3D” tem permitido uma rápida divulgação das atuais técnicas de fabrico rápido aditivo. Estas técnicas não se esgotam na solução designada por impressão 3D. Técnicas como a esteriolitografia, sinterização seletiva por “laser”, fabricação por deposição filamentar, cura sólida na base são, pela sua natureza, exemplos de tecnologias de fabrico rápido aditivo que não recorrem a um processo de impressão 3D, mas são hoje em dia, abusivamente, englobadas pelo chavão “Impressão 3D”! Recorrendo a computador e a software dedicado podemos criar, alterar, descarregar ficheiros de modelos 3D virtuais de objetos. À semelhança do que fazemos com uma impressora de papel, o fabrico de um produto pode estar à distância de um “click”, com vantagens inerentes: fabrico de produtos personalizados, sem a necessidade de criação de stocks, produção de elevada variedade de produtos sem fabrico e/ou alteração de moldes, eliminação de linhas de montagem e cadeias de fornecimento, produção de proximidade, ausência de produção de resíduos, diminuição das emissões de carbono na fabricação e transporte de produtos. É esta facilidade que está a conquistar um crescente número de adeptos e que “ameaça” tornar-se num novo paradigma, disruptivo, no setor industrial. O processo de Impressão 3D O processo de fabrico aditivo por impressão 3D começa pelo desenvolvimento de um modelo tridimensional do objeto, normalmente criado através de desenho assistido por computador (CAD). Com ajuda de software adequado, o modelo é seccionado em camadas transversais e é criado um ficheiro digital, posteriormente enviado para a máquina de
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impressão. Com base nesta informação, é preparado uma camada de pó cerâmico e, posteriormente, depositado um ligante na posição e forma requeridas (como numa impressora de jato de tinta). A máquina de impressão repetirá este processo tantas vezes quanto as necessárias à construção do objeto em causa. PrintCer3D e parceiros É com este enquadramento que nasceu o projeto PrintCer3D, uma parceria entre a Porcelanas da Costa Verde, a Universidade de Aveiro e o Centro Tecnológico da Cerâmica e do Vidro (CTCV). A tecnologia de impressão 3D é já utilizada de forma sistemática pela Costa Verde no seu processo de conceção e desenvolvimento de protótipos em gesso. A Universidade de Aveiro detém conhecimento avançado em sistemas de fabrico rápido e em materiais, através das competências e meios existentes no CICECO, por intermédio da Escola Superior Aveiro-Norte, referência para os sistemas de fabrico aditivo rápido, e do Departamento de Engenharia de Materiais e Cerâmica. Enquadrado na estratégia de desenvolvimento sustentável e no cluster Habitat Sustentável, o CTCV tem um papel muito relevante na valorização dos resultados do projeto. O fabrico rápido aditivo com recurso à impressão tridimensional de pós de porcelana é o principal objetivo deste projeto. O plano de investigação adotado inclui a formulação de um pó cerâmico, baseado na composição da porcelana da Costa Verde, adaptado à utilização no processo de impressão 3D, bem como de um novo ligante. Da investigação já realizada, foi possível proceder ao fabrico rápido de objetos em porcelana.
J. Martinho M. Oliveira1,2 e Paula Vilarinho1,3 1CICECO – Centro de Investigação em Materiais Cerâmicos e Compósitos 2Escola Superior Aveiro-Norte – Universidade de Aveiro 3Departamento de Engenharia de Materiais e Cerâmica - Universidade
de Aveiro
Mais vale saber… Processos de fabrico de materiais cerâmicos
Ai, Caulinita, que pena… Escapaste-me por um triz… Foi um dia para esquecer: chatices no trabalho; à saída, um risquito no carro; atrasadíssima para a consulta das seis, entrei esbaforida na sala de espera, dei com a porta nas pernas de um rapaz; desculpando-me, exagerei no recuo, bati com o guarda-chuva numa senhora; recolhendo-o num gesto brusco, toquei noutro braço, atirei café ao chão; desfeita em “perdões”, tentei “desaparecer” para a outra ponta da sala, a direito como uma flecha abalroei várias pernas traçadas. “Cristo me valha!” Todos ali pensavam o pior de mim. Ficou eliminada qualquer hipótese de conversa. Solução: ficar quieta, ouvir só. Foi assim que apanhei (o que entendi como) a descrição da empregada perfeita (que procuro há séculos), numa conversa ao telemóvel: “Oh, ainda estás no laboratório?! (…) Sim, eu estou satisfeitíssima com a Caulinita. É ótima! Nas louças da cozinha, nas cerâmicas das casas de banho, em pinturas; para ajudar numa doença; para matar bicharada; em questões de papelada, higiene e até de beleza! Tu depois me dirás!” Eu em pulgas: “Caulinita?! Não deve ser portuguesa… Oxalá a outra lhe peça o contacto, que eu decoro já”… Mas não pediu. E pelo silêncio que me estava obviamente imposto não pude perguntar nada. Resultado: fama de destrambelhada, menos oitenta euros no bolso (multa de mau estacionamento e consulta), e igual valor em “cerâmica” suja em casa para eu lavar. PS: A caulinita é um argilo-mineral de alumínio hidratado e corresponde a uma das principais argilas silicatadas. Com camadas alternadas de tetraedros de sílica e octaedros de alumínio, ligadas entre si por átomos de oxigénio comuns às duas camadas e rigidamente ligadas por pontes de hidrogénio, é quimicamente inerte, macia, pouco abrasiva, absorvente, muito clara (mesmo muito branca num grau de pureza elevado), resistente, com plasticidade e de baixa condutividade térmica e elétrica. Muito utilizada no fabrico de: porcelana, cerâmica, comprimidos, papel, pigmentos, borracha, produtos farmacêuticos (higiene e cosmética), pesticidas, entre outras aplicações industriais.
Os processos de fabrico de materiais cerâmicos podem diferir de acordo com o tipo de peça ou material desejado. De um modo geral, compreende as etapas de preparação da matéria-prima e da massa, formação das peças, tratamento térmico e acabamento. Existem diversos processos para dar forma aos materiais cerâmicos, e a seleção de um deles depende fundamentalmente de fatores económicos, da geometria e características do produto. Os métodos mais utilizados compreendem: colagem, prensagem, extrusão e torneamento. Muitos produtos cerâmicos, como louça sanitária, louça de mesa, isoladores elétricos, materiais de revestimento e outros, recebem uma camada fina e contínua de um material denominado de esmalte ou vidrado, que após a queima adquire o aspeto vítreo. Esta camada vítrea contribui para os aspetos estéticos, higiénicos e melhoria de algumas propriedades do material, nomeadamente as propriedades mecânicas e elétricas. Muitos materiais também são submetidos a uma decoração, a qual pode ser feita por diversos métodos, como serigrafia, decalcomania, pincel e outros. Neste caso são utilizadas tintas que adquirem suas características finais após a queima das peças.
Férias de Natal com Ciência
Para estas férias de Natal, a Fábrica Centro Ciência Viva de Aveiro programou vários dias de atividades com ciência, destinadas a crianças dos 6 aos 12 anos. Espreitar a vida no fundo do mar; ouvir histórias com ciência; resolver enigmas matemáticos; testar robôs; provar mousses inesquecíveis; fazer descobertas geológicas, velas de gel e missões de salvamento… E muito mais! As atividades decorrem nos dias 17, 18, 19, 22 e 23 de dezembro, das 9h00 às 17h45, sendo o valor da inscrição de 20€ por dia, com almoço e lanches incluídos. As inscrições são diárias e podem ser feitas por telefone (234 427 053) ou e-mail (fabrica.cienciaviva@ua.pt). As inscrições já estão abertas. O programa das atividades para os vários dias está disponível no site www.fabrica.cienciaviva.ua.pt.
Ciência na Agenda 14 dezembro (11h00) – Clube do Cientista – “No mundo dos robôs”, no Aveiro Shopping Center. 17 a 23 dezembro (9h00>17h45) – Férias de Natal com Ciência, na Fábrica Centro Ciência Viva de Aveiro.
Fábrica Centro Ciência Viva de Aveiro 2013