Desenvolvimento de matéria-prima para impressão tridimensional a partir de rejeitos gemológicos de ágatas

Abstract

A indústria de pedras preciosas de Soledade/RS e região gera em seus processos de beneficiamento grande quantidade de rejeitos gemológicos, que acabam sendo depositados nos pátios das empresas, podendo causar danos ao meio ambiente. A gema de maior volume de beneficiamento na região é a ágata. Este trabalho propõe uma técnica para efetuar a reutilização de rejeitos oriundos do beneficiamento da ágata e transformá-los em matériaprima para a fabricação de objetos via impressão tridimensional a jato de tinta (3DP). Através da utilização de metodologia adequada para moagem e classificação dos rejeitos, foi possível obter pó com granulometria adequada ao processo. Foram efetuadas duas formulações de matéria-prima, utilizando o método de aglutinação orgânico, com material de ligação misturado ao pó e líquido de deposição reologicamente simples. Foram efetuados testes de bancada para interação entre o pó e o aglutinante, testes em equipamento de prototipagem rápida e confecção de corpos de prova, que mais tarde foram submetidos a medição e ensaios de resistência mecânica à flexão a 4 pontos. Das análises efetuadas, a primeira formulação não foi considerada satisfatória, pois teve grandes deformações durante a construção e manipulação e pós-tratamento. Já a segunda formulação alcançou a mesma resistência mecânica do material disponibilizado pelo fabricante, com coerência nas formas geométricas e desvios dimensionais reduzidos. Com a utilização desta nova matéria-prima, estima-se que o custo final de fabricação das peças seja reduzido em até 70%, viabilizando a utilização do processo por empresas de micro e pequeno porte.

The gem processing industries of Soledade/RS and region generate a large amount of waste which is eventually deposited in the companies’ grounds and may damage the environment. The gem with largest volume of processing in the region is the agate. This work is a review of the reuse of wastes of agate as raw materials for inkjet three-dimensional printing (3DP). Through the use of appropriate methodology for grinding and classification of waste it was possible to obtain powder with a particle size indicated to the process. Two formulations of raw material were made, using the organic binding method with the binder material mixed into the powder and using the deposition simple rheological liquid. Bench tests were performed for powder binder interaction, and equipment was used for produce of test specimens which were later subjected to measurement and testing of mechanical strength. Based on the analysis the first formulation was not considered acceptable as it had large deformations during construction, manipulation and post-treatment. The second formulation reached the same mechanical strength of the manufacturer material with consistency in geometric shapes and dimensional deviation. Using this new raw material the estimated final cost of parts manufacturing is reduced by 70% making the use of the process available to micro and small businesses.