Uma discussão sobre sinterizados

Todo processo de sinterização é a união de duas partículas através de um meio aglutinante. Se pensarmos de forma absolutamente leiga, estamos tratando por exemplo, de unir duas fatias de pão usando manteiga ou geléia. Isso é chamado de aglutinante químico, quando um segundo ou terceiro elemento é usado para unir outros dois que são iguais.

Na mesma metáfora, se o produto usado na união for da mesma matéria prima dos materiais que ele une, chamamos de sinterização apenas. Como unir duas barras de chocolate com chocolate quente. O chocolate quente derrete parte das barras, e quando eles se esfriam, temos uma união que tem praticamente a resistência mecânica, bem, de uma só grande barra de chocolate.

O problema da sinterização contudo, que assola a todos os setores da indústria até hoje, é que as uniões nunca são limpas. A manteiga e a geléia terão ar entre as camadas. O chocolate poderá criar bolhas de ar presas entre todos aqueles chocolates derretidos. E estas bolhas de ar presas são um pesadelo para resistência mecânica, visto que podem propagar trincas e falhas muito facilmente.

Foi interessante notar, por exemplo, que mesmo com a Airbus criando um estudo para fazer seu próprio avião impresso em 3D, ela também fez um estudo sobre quais as limitações atuais da sinterização impressa, foco principal de sua patente.

No artigo (originalmente publicado aqui, em inglês), vemos as seguintes conclusões:

Um estudo conduzido por Carnegie Mellon University adverte para ser cuidados ao utilizar metais impressos em 3D. Pesquisadores analizaram peças impressas em 3D utilizando raios X de penetração profunda e encontraram falhas preocupantes, sobretudo, no titânio quando sinterizado por laser, quando há gases presentes. O gás tende a ficar preso dentro da estrutura, criando uma estrutura porosa a cada camada de impressão.

"Essa porosidade estava presente em todas as peças impressas analisadas. Para nós foi uma surpresa encontrar essa falha com tanta frequência, nosso próximo passo é, nos perguntar como melhorar a impressão e livrar as peças dessas falhas" - diz Antony Rollett, professor de ciência dos materiais e engenharia e co-autor da pesquisa na CMU.