Manufactura aditiva de cerámicas ingenieriles: diseño, procesamiento y caracterización
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Resumen
Este documento examina la viabilidad de la técnica de Direct Ink Writing (DIW), para la producción de componentes cerámicos ingenieriles utilizando diferentes tipos de alúmina y aditivos. Se seleccionaron dos tipos de alúmina para investigar cómo su morfología y tamaño de partícula afectan la reología de las pastas cerámicas, la calidad de impresión y las propiedades del producto sinterizado. A través de experimentos meticulosos, se ajustaron las concentraciones de polietilenglicol (PEG) como agente surfactante y alcohol polivinílico (PVA) como aglutinante, optimizando las mezclas para mejorar la fluidez, la cohesión y la estabilidad estructural de las piezas impresas. Se imprimieron probetas para ensayos mecánicos y se prepararon para sinterizar a dos temperaturas diferentes, 1550°C y 1600°C, con el objetivo de evaluar la influencia de las condiciones de sinterización en las propiedades mecánicas y microestructurales. Además, se demostró la aplicación práctica de DIW en la fabricación de un impulsor para bomba, resaltando el potencial de esta tecnología para crear componentes cerámicos complejos con altas exigencias de precisión y rendimiento. (Texto tomado de la fuente).
Abstract
This document explores the feasibility of additive manufacturing, specifically through Direct Ink Writing (DIW), for producing engineering ceramic components using different types of alumina and additives. Two types of alumina were selected to investigate how their morphology and particle size affect the rheology of ceramic pastes, printing quality, and properties of the sintered product. Through meticulous experiments, concentrations of polyethylene glycol (PEG) as a surfactant and polyvinyl alcohol (PVA) as a binder were adjusted, optimizing the mixes to enhance fluidity, cohesion, and structural stability of the printed pieces. Test specimens were printed for mechanical trials and prepared for sintering at two different temperatures, 1550°C and 1600°C, aiming to assess the impact of sintering conditions on mechanical and microstructural properties. Furthermore, the practical application of DIW in manufacturing a pump impeller was demonstrated, highlighting the potential of this technology to create complex ceramic components with high demands for precision and performance.
Descripción
ilustraciones, diagramas, fotografías