(12/06/2011) – Avaliar qual a melhor fórmula para produção de peças em carbeto de silício (SiC) – um dos materiais cerâmicos mais resistentes e utilizado em componentes automotivos, biomateriais e energia -, com características favoráveis à usinagem verde (antes da queima) foi o objetivo da pesquisa do mestrando em Engenharia Mecânica da FEI, André Marques Riviello. A pesquisa, “Efeito da formulação do gel sobre a usinabilidade de peças de SiC produzidas por gelcasting”, foi a vencedora do Prêmio de Melhor Trabalho do 55º Congresso Brasileiro de Cerâmica, que terminou em 1º de junho, em Porto de Galinhas, Pernambuco.
Na pesquisa, Riviello analisou a obtenção de peças de carbeto de silício desenvolvidas em três sistemas de monômeros por meio do processo gelcasting para a conformação de materiais cerâmicos próximos a sua geometria final com características favoráveis à usinagem verde, processo de torneamento antes da queima.
O processo gelcasting é baseado na preparação de uma suspensão do pó cerâmico numa solução aquosa de monômeros, que se converte em material sólido elástico no interior de um molde. A técnica tem sido aplicada com sucesso em uma variedade de materiais cerâmicos. “Embora a grande vantagem da técnica seja a possibilidade de produzir peças com a geometria final, sem necessidade de acabamento, operações de usinagem podem ser facilmente executadas devido à boa resistência mecânica do compacto”, explica o aluno da FEI.
USINAGEM – As amostras foram usinadas em torno convencional e submetidas a testes. O melhor resultado foi obtido com uma formulação (MAM-PEG/DMA), que oferece melhores características de usinabilidade. “Este sistema ajudou a reduzir o desgaste da ferramenta durante a usinagem, apresentou melhor resistência mecânica e bom acabamento de superfície”, afirma o orientador da pesquisa, Fernando Ortega, professor do Mestrado em Engenharia Mecânica e de graduação em Engenharia de Materiais da FEI.
O carbeto de silício é usado nas indústrias de energia, principalmente em turbinas a gás, por ser capaz de manter as propriedades mecânicas em altas temperaturas. Na indústria automotiva, o material é aplicado em componentes, como freios, revestimento do motor e peças que envolvem atrito e desgaste. “O SiC é altamente resistente à abrasão”, afirma o professor Fernando Ortega.
Os resultados da pesquisa não se restringem ao carbeto de silício. Outros materiais cerâmicos também podem ser confeccionados a partir da formulação sugerida pelo estudo. “A hidroxiapatita, por exemplo, é muito usada como biomaterial para revestimento de próteses ortopédicas e odontológicas”, diz Fernando Ortega.
