Pó refractário- Al2O3 View larger

Pó refractário- Al2O3

Al2O3-TVF

The Virtual Foundry

Novo produto

44 Itens

34,90 €
34,90 €

Solicitar informação

Pó refractário para o sinterizado de peças impressas com filamentos metálicos Filamet™.

O pó refractário Al2Oé um material empregado no processo de sinterizado de peças impressas com filamentos metálicos Filamet™ (The Virtual Foundry). Estes filamentos metálicos estão formados por uma percentagem muito elevada de metal (80 % - 95 %) e o resto por PLA. Este elevado conteúdo de metal não aumenta a complexidade de impressão, já que todos os filamentos de Filamet™ utilizam-se com a mesma configuração de impressão que o PLA, sendo materiais ideais para qualquer tipo de impressora 3D FDM (industrial ou doméstica).

Al2O3 ou alúmina (óxido de alumínio) é um pó branco de grande dureza que se emprega habitualmente para melhorar a resistência de argilas e esmaltes. No processo de sinterizado emprega-se com normalidade como pó refractário devido ao seu elevado ponto de fusão (2072 ºC), muito superior no ponto de fusão dos principais metais empregados pela indústria (aço inoxidável, cobre, bronze, aço alto carbono, alumínio, etc.)

Uma vez impressa uma peça com algum dos filamentos metálicos Filamet™  é necessário realizar o processo de sinterizado, em meio aberto ou em meio ao vazio ou inerte, para eliminar o polímero aglutinante (PLA). Para o sinterizado coloca-se a peça no crisol totalmente rodeada do pó refractário Al2O3, assegurando que toda a superfície da peça esteja completamente coberta e com certa separação com as paredes do crisol. O produto que se obtém depois de realizar o sinterizado é uma peça totalmente metálica, com as propriedades reais do metal como podem ser condutividade elétrica, pós-processado por lixado e polido, ou inclusive união por soldadura; mas com certa porosidade e com uma redução do volume devido à perda do PLA.

Processo de sinterizaçãoProcesso de sinterização

Imagem 1: Processo de sinterização. Fonte: The Virtual Foundry

Em função do metal que se precise sinterizar e do tipo de forno que se utilize, se precisam diferentes materiais. Em um forno aberto só se pode sinterizar Filamet™ de cobre e bronze em combinação a pó refractário Al2O3. No caso de utilizar um forno ao vazio ou inerte, pode-se sinterizar qualquer metal utilizando como pó refractário Al2O3. A seguinte tabela mostra o pó refractário necessário para a cada metal e forno, dados verificados por The Virtual Foundry até a data.

Filamet™Forno abertoForno ao vazio ou inerte
Aço inoxidável 316L Magic Black Powder Al2O3
Cobre Al2O3 Al2O3
Bronze Al2O3 Al2O3
Aço alto carbono - Al2O3
Alumínio 6061 - Al2O3
Tungsténio - Al2O3
Tabela 1: Pó refractário necessário em função do tipo de Filamet™ e do tipo de forno. Fonte: The Virtual Foundry

Para saber mais sobretudo o processo sinterizado deve visitar o apartado de "Conselhos de Uso".

Pós-processado: Sinterizado

Sinterizado em meio aberto

Sinterizado em meio ao vazio ou inerte

Após uma impressão precisa-se sinterizar as peças para eliminar o PLA que faz parte de Filamet™. O sinterizado pode ser em um meio aberto (só para Filamet™ de cobre e bronze) ou em um meio ao vazio ou inerte (Filamet™ de cobre, bronze, aço inoxidável 316L e outros).

Sinterizado em meio aberto

Para o sinterizado em um meio aberto precisa-se um recipiente refractário (crisol) e pó refractário Al2O3. O processo começa lixando as bordas ásperas da peça para obter melhores resultados. Antes de introduzir a peça no crisol, deve-se colocar uma capa de 1.25 cm da Al2O3 no fundo do crisol, posteriormente posicionar a peça sobre o A Al2O3 e no centro, sem que toque as paredes. No caso de sinterizar várias peças ao mesmo tempo, deve existir uma separação entre elas de 1.25 cm. Posteriormente cobre-se a peça com Al2O3, deixando uma capa de 1.25 cm na parte superior, atinge-se em crisol para que o pó se distribua ao redor de toda a peça e se calca para que se compacte completamente. Cobre-se o pó refractário com carvão de casca de coco e calca-se de novo. Por último cobre-se o crisol com uma tampa de aço inoxidável que cubra pelo menos o 80 % da última capa de carvão de casca de coco. Uma vez completado o processo anterior, introduz-se o crisol no forno e é o momento de programar o forno para o sinterizado. Desde temperatura ambiente eleva-se a 205 ºC, desde aí até 815 ºC para bronze ou 1010 ºC para cobre, aumenta-se a temperatura 100 ºC/h. Desde estas temperaturas até 870 ºC para bronze ou 1060 ºC para cobre, aumenta-se a temperatura 25 ºC/h. Uma vez alcançadas estas temperaturas, devem-se manter entre 1.5 horas até 4 horas em função do tamanho da peça (peças de 5 g a 10 g - 1.5 a 2.0 horas; peças de 10 g a 25 g - 2.0 a 3.0 horas; peças de 25 g a 40 g - 3.0 a 4.0 horas)

Tamanho da peça (g)Tempo (h)
5 - 10 1.5 - 2.0
10 - 25 2.0 - 3.0
25 - 40 3.0 - 4.0
Tabela 1: Tempo do último passo do sinterizado em função do tamanho da peça

O utente deve ter em conta que estes tempos e temperaturas são orientativos e que podem variar em função de muitos aspetos, como o modelo de forno que utilizem por exemplo. Ao final do ciclo de sinterización, deve-se abrir ligeiramente a porta do forno (aproximadamente 3 cm) até que a temperatura do forno caia por embaixo de 535ºC, depois se deve abrir por completo e deixar que se enfrie até que se possa manipular o crisol de maneira segura.

Sinterizado em meio ao vazio ou inerte

Para o sinterizado em um meio ao vazio ou inerte precisa-se um crisol (recipiente de cocção) e pó refractário:  Al2O3 pára cobre, bronze e aço inoxidável. Prepara-se a peça para o sinterizado colocando no interior do crisol e cobrindo-a de pó refractário, tendo em conta que entre as superfícies da peça e do crisol deve ter pelo menos 10 mm de pó. A seguir coloca-se o crisol no forno a temperatura ambiente. Aumenta-se a temperatura a 205 ºC em um tempo de 200 minutos. Depois, em um intervalo de 180 minutos eleva-se a temperatura até 400 ºC. Em um trecho de 180 minutos e, dependendo do material, a configuração da próxima etapa será aumentar a temperatura e mantê-la por um certo tempo (consulte os valores para cada material na tabela). Por último, deixar que se enfrie o forno até temperatura ambiente.

MaterialTemperatura (ºC)Tempo (min)
Filamet™ de cobre 983 440
Filamet™ de bronze 865 440
Filamet™ de aço inoxidável 316L 1225 240
Filamet™ aço alto carbono 1300 440
Filamet™ alumínio 6061 555 240
Filamet™ tungstênio 1300 440
Tabela 2: Temperatura e tempo do último passo do sinterizado em função do tipo do material

Tanto com o sinterizado em um meio aberto como em um meio ao vazio ou inerte as propriedades mecânicas do produto final estão diretamente relacionadas com o tempo que a peça impressa se mantém à temperatura de sinterización. Se o produto final é pulverulento e quebradiço, o tempo de sinterizado não foi o suficiente. Se a impressão mostra uma superfície similar a pele arrugada, está sobre sinterizada. Por último e como norma geral, durante o processo de sinterizado se reduz o volume da peça um 7 %.

Pós-processado: Lixado e polido

Cubo em cobre polidoUma vez sinterizada a peça pode-se lixar e polir da mesma forma que um metal mas seguindo uma série de indicações. Com lixa de água consegue-se eliminar as linhas de impressão e outras pequenas deformações como as partículas soltas durante o lixado aderem-se aos ocos pelo calor da fricção. Em caso de utilizar papel de lixa ou disco radial de 3M recomenda-se começar o lixado com um grão de 120 (80 para disco radial 3M), tendo cuidado de não deformar as zonas mais delicadas, como os cantos. Uma vez lixada toda a superfície se deve utilizar uma lixa do seguinte grão e assim sucessivamente até aumentar 6 ou 7 (4 vezes para o disco radial de 3M). Antes de passar ao polido final recomenda-se utilizar um papel de lixa de grão 3000, com o qual se consegue verdadeiro brilho. Por último e uma vez limpada a peça com um pano de franela, pode-se polir a peça. TVF recomenda utilizar uma ferramenta giratória com um disco de polido e cera abrilhantadora para que o polido seja mais rápido e eficaz. Simplesmente deve-se aplicar um pouco de cera abrilhantadora no disco de polido e polir com uns movimentos constantes por toda a peça para não gerar excesso de calor, que pode deformar a peça. Além de lixar e polir as peças fabricadas com  Filamet™, pode-se podem talhar, fundir de novo, soldar e alisar com aplicação de calor.

Informação geral
Fabricante The Virtual Foundry (USA)
Material Al2O3
Quantidade 1 kg
Diâmetro de partícula 125-180 μm
Dureza 9 mohs
Ponto de fusão 2050 °C
Densidade aparente 1,5 – 2,1 g/cm3
Cor Branca
Informação adicional
HS Code 2818.2

30 outros produtos da mesma categoria: