110 INOVAÇÃO EM MATERIAIS que o ajuste graduado da estrutura dos poros no interior do componente oferece mais opções do que a introdução de ar no metal durante a formação por expansão gasosa. Assim, é possível criar na impressora 3D componentes personalizados com propriedades definidas com precisão. “Um ajuste gradual da estrutura porosa e dos perfis de propriedades é muito difícil ou mesmo inviável num material fabricado de forma monolítica, uma vez que o processo de fabricação ou o processamento posterior não se adapta aos requisitos finais de utilização”, explica Thomas Hassel, do Instituto de Ciência dos Materiais da Universidade Leibniz de Hanôver (LUH), acrescentando que o fabrico aditivo permite ”uma produção próxima da forma final“ dos componentes e, ao mesmo tempo, ”introduz gradientes nos locais correspondentes, alinhados com o perfil de requisitos”. A investigação aborda aplicações específicas na indústria das máquinas-ferramenta e como o material inovador pode ajudar a aumentar a eficiência e a sustentabilidade na fábrica. O foco está em componentes como o trocador de ferramentas, o porta-ferramentas ou o suporte do fuso, no que diz respeito à sua rigidez, amortecimento, comportamento termoelástico, desequilíbrios, bem como sua dureza e qualidade superficial, explica Hassel. Através da implementação de componentes HyPo, por exemplo, numa retificadora, investiga-se quais as vantagens que os componentes graduais oferecem. “Analisa-se o comportamento operacional durante a maquinagem, uma vez que o processo de fresagem envolve uma grande variedade de condições de carga”, salientou Hassel. “Isto permite determinar o impacto do componente HyPo nas propriedades mecânicas e térmicas da máquina e melhorar significativamente o seu desempenho”. SUBSTITUIÇÃO DE ‘SUBSTÂNCIAS QUÍMICAS PERSISTENTES’ O uso de materiais leves para aumentar a sustentabilidade é apenas uma das várias estratégias adotadas para melhorar a pegada ecológica na produção industrial. Paralelamente, cada vez mais atenção é dada às alternativas ecológicas aos chamados ‘químicos eternos’, ou seja, as substâncias per- e polifluoroalquiladas (PFAS). Estas são utilizadas especialmente em contextos de condições extremas: altas temperaturas, desgaste elevado ou ambientes quimicamente agressivos. Podem ser encontradas em vedantes, tubagens ou acessórios de união. “Não existe uma resposta única sobre se é possível substituir os PFAS; é necessária uma avaliação individual de acordo com a aplicação”, afirmou Frank Schönberger, chefe de Síntese e Formulação do Instituto Fraunhofer de Durabilidade Estrutural e Confiabilidade de Sistemas (LBF), com sede em Darmstadt. “Substituir os fluoropolímeros 1:1 geralmente não é viável; tudo depende dos requisitos específicos de cada aplicação”. Há casos em que um fluoropolímero pode ser substituído por outro polímero de alto desempenho (como PEEK, PEI ou PPS), desde que as exigências de temperatura e resistência química sejam moderadas ou no âmbito de compostos tribológicos. “Mas também existem áreas em que os requisitos complexos — atualmente — não podem ser satisfeitos por nenhum outro material”, acrescentou o investigador. “Os fluoropolímeros apresentam uma resistência química quase universal e alta resistência térmica. Em aplicações onde estas propriedades são essenciais, como em bombas ou máquinas que têm de resistir a diferentes meios em condições variáveis, por enquanto não é necessário substituí-los”, conclui Schönberger. “No entanto, existem oportunidades de substituição em aplicações onde não é necessário todo o potencial dos fluoropolímeros ou onde é possível redesenhar o componente”. SUBSTITUIÇÃO DE PFAS TAMBÉM NOS EUA Segundo Schönberger, a substituição dos PFAS também é relevante para mercados fora da Europa, especialmente nos Estados Unidos, onde existem regulamentações específicas que variam de acordo com o estado federal. Isso mostra que o aumento da sustentabilidade na tecnologia de produção é um desafio global, ao qual as fábricas de todas as nações industrializadas devem responder. n Para produzir espuma de alumínio, mistura-se um pó de liga de alumínio e um pó propulsor, previamente compactados. Posteriormente, estes são compactados em fios espumáveis através de extrusoras. Para produzir sanduíches de espuma de alumínio, são colocados fios de alumínio espumável cortados entre duas placas de revestimento separadas entre si. Durante o tratamento térmico posterior, o alumínio espumável expande-se várias vezes. A espuma formada adere firmemente às duas placas de revestimento para criar um sanduíche.
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