Uma equipe de pesquisadores do Centro de Manufatura Aditiva do Instituto Real de Tecnologia de Melbourne (RMIT, na Austrália) e do Laboratório Nacional de Química do Conselho de Pesquisa Científica e Industrial (CSIR, na Índia) se debruçou sobre as implicações da química dos polímeros no processamento da poliimida por manufatura aditiva (impressão 3D).

 

As poliimidas (PIs), em suas versões termifixa E termoplástica, estão entre os polímeros de mais alto desempenho devido a propriedades excepcionais de resistência mecânica, estabilidade térmica e retardância intrínseca à chama. São economicamente viáveis como substitutos de metais em aplicações críticas para setores como o aeroespacial, de transporte e defesa, mas são consideradas difíceis de processar devido devido à alta temperatura de fusão, viscosidade elevada quando em estado fundido e à janela estreita de processamento.

 

A manufatura aditiva (MA) é um processo capaz de superar essas limitações, oferecendo flexibilidade de design, redução de desperdício de material e a possibilidade de prototipagem rápida para peças complexas. Mas, mesmo na impressão 3D o material apresenta desafios devido ao complexo gerenciamento térmico que é necessário para que as peças tenham absoluta precisão dimensional.

 

Diversas técnicas de MA foram abordadas pelos pesquisadores, incluindo a fotopolimerização em cuba, a extrusão de filamentos e o jateamento de material , além de abordagens híbridas e emergentes. Essas tecnologias permitem a cura seletiva de resinas ou deposição de filamentos oupós, com avanços recentes focando em controle térmico pós-impressão e reforços.

 

Em uma revisão do estado da arte, os autores identificaram principalmente obstáculos relacionados às altas temperaturas de processamento (acima de 350ºC) e a elevada taxa de viscosidade, propondo uma espécie de projeto químico combinado com a tecnologia de impressão sob alta temperatura. Conseguiram assim o desenvolvimento de poliimidas multifuncionais e responsivas a estímulos, ampliando aplicações em componentes aeroespaciais leves e estruturas de defesa.

 

 

Representação esquemática do projeto de microestrutura visando obter poliimidas com propriedades sob medida. Imagem: ScienceDirect, com permissãod a Elsevier Science Ltd.

Para acelerar a adoção industrial, estratégias incluem otimização dos parâmetros de impressão por tratamento térmico e reforço com fibras, a integração com simulações para garantir a estabilidade dimensional e o posicionando da manufatura aditiva como fronteira tecnológica para o desenvolvimento de polímeros de alto desempenho.

 

O estudo completo, publicado na plataforma Sciencedirect, está disponível aqui.

 

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