Madeira e Metal Colados através de Som e Impressão 3D

Novas técnicas de colagem revolucionam o fabrico

A produção poderá sofrer uma grande transformação graças a duas novas técnicas desenvolvidas por cientistas na Áustria para unir materiais de uma forma extremamente forte, eliminando a necessidade de adesivos prejudiciais para o ambiente.

Embora os adesivos industriais unam componentes de forma eficaz, geralmente dependem de produtos químicos à base de petróleo, que prejudicam o ambiente. Estes adesivos requerem energia e recursos significativos para serem produzidos, libertam poluentes durante o seu fabrico e, quando descartados, podem contaminar o solo e a água. Além disso, algumas substâncias utilizadas na produção de adesivos podem ser perigosas para os trabalhadores que as manuseiam.

Apesar das tentativas de desenvolver adesivos ecológicos, como opções à base de plantas ou biodegradáveis, os investigadores da Universidade de Tecnologia de Graz (TU Graz), na Áustria, seguiram uma estratégia diferente. Criaram dois métodos que unem eficazmente várias madeiras com plásticos, o aço inoxidável e a liga de titânio.

Addjoining: Impressão 3D une materiais ao nível dos poros

A primeira técnica, denominada “Addjoining”, utilizava um processo de impressão 3D para aplicar materiais diretamente sobre a madeira não tratada, de modo a que o material penetrasse nos poros da madeira, formando uma ligação semelhante à de um adesivo. A equipa rompeu então o vínculo para avaliar a sua força.

Após a fratura, encontrámos polímero nos poros da madeira e fibras quebradas no polímero, sugerindo que a fratura ocorreu tanto na madeira como no polímero, mas não na junta”, explica Gean Marcatto, que trabalhou no processo como investigador de pós-doutoramento no Instituto de Ciência dos Materiais, Junção e Formação da TU Graz.

Melhorar as ligações impressas em 3D com tratamentos a laser

A equipa acredita que tratar a madeira com lasers para criar estruturas mais complexas ou poros maiores poderia tornar estas ligações impressas em 3D ainda mais fortes, aumentando a sua capacidade de ligação com outros materiais. minimizar o número de passos e evitar o uso de produtos químicos. Esta tecnologia é particularmente benéfica para geometrias 3D complexas porque imprime os componentes diretamente na superfície em qualquer formato necessário.

Abordagem baseada no som A segunda técnica de ligação desenvolvida foi designada por “União Ultrassónica”. Neste método, uma ferramenta chamada sonotrodo enviava ondas de baixa vibração e alta frequência através da junção da madeira e dos polímeros metálicos, criando atrito que gerava calor suficiente para unir os materiais.

“Esta técnica é particularmente adequada para grandes componentes e estruturas 2D, uma vez que permite uma ligação precisamente localizada”, afirma Awais Awan, coautor do estudo.

Aplicações para Green Bonding em diversas indústrias

Os investigadores acreditam que as novas técnicas de ligação verde podem encontrar aplicações nas indústrias do mobiliário, automóvel e aeroespacial.

Leia o Artigo Original: New Atlas

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