Hellen Souza, da redação

 

Incorporar grafeno a filamentos para impressão 3D tem sido o objetivo dos projetos mais recentes da Voolt 3D (Santo André, SP), em parceria com a Passatore Consultoria (Guarulhos, SP). O uso deste insumo como carga em compósitos poliméricos pode ter funções muito específicas, tendo em vista o seu grande potencial como melhorador das propriedades dos materiais aos quais é adicionado, promovendo, por exemplo, o aumento da resistência mecânica e da condutividade elétrica. E foram estas as melhorias atribuídas aos novos filamentos da empresa do Grande ABC.

 

A Voolt e a Passatore desenvolveram em 2021 um filamento de poli(ácido láctico) - (PLA) para impressão 3D contendo grafeno em sua formulação (foto acima), o que resultou em um material com propriedades mecânicas melhoradas em até 40%, em comparação à sua versão sem aditivos. “A modificação praticamente transformou o PLA em um material de engenharia”, comentou Claudio Passatore, engenheiro químico e mestre em Nanociências e Materiais Avançados pela Universidade Federal do ABC (UFABC). Sua consultoria presta o apoio técnico a projetos envolvendo materiais poliméricos, além de representar comercialmente empresas que fornecem materiais como PLA, PET-G, aditivos, masterbatches, partículas de grafeno e dispersões contendo grafeno para uso em diferentes produtos, como, por exemplo, a raquete de beach tênis (foto à direita) desenvolvida com a empresa de materiais esportivos LCM, de Presidente Venceslau (SP).

 

 

Dando continuidade aos projetos, foram desenvolvidos filamentos condutivos baseados em PLA dopado com grafeno, objeto do trabalho de conclusão de curso do engenheiro William Paes, na Faculdade de Ciências e Tecnologias da UFABC, que os empregou na fabricação de sensores especiais capacitivos, sensores especiais piezoelétricos e em circuitos integrados de baixa potência, também desenvolvidos pela Voolt. Os itens foram impressos em equipamento do tipo FDM (fused deposition modeling). Neste tipo de aplicação, o grafeno substitui os pós metálicos adicionados ao composto com a finalidade de conferir propriedades dielétricas, obtendo resistência superficial de 3,0 e2 Ohm e resistividade superficial de 7,0 e3 Ohm.

 

“Filamentos de impressão 3D de alta performance, como os que incorporam a nanotecnologia do grafeno, contribuem para o avanço da tecnologia de impressão 3D e abrem possibilidades para a utilização desses materiais em diversas áreas, tais como protótipos, peças técnicas, engrenagens, dispositivos de instrumentação, sensores capacitivos, resistivos, indutivos e circuitos flexíveis impressos personalizados. O baixo custo de produção e o curto tempo de fabricação típicos da manufatura aditiva por FDM, por sua vez, torna possível a criação de dispositivos e tecnologias personalizadas, com um investimento reduzido e de forma eficiente, com pouco ou nenhum pós-processamento após a impressão”, comentou William Paes.

 

Cláudio Passatore e William Paes serão palestrantes do evento Grafenoplast, que acontece no final de novembro, em São Paulo (SP), reunindo especialistas para discutir as aplicações do material na indústria de plásticos.

 

Aposta em tecnologia

 

A Voolt foi criada há cerca de oito anos, comenta seu sócio Eduardo Banzoli, entusiasta da impressão 3D. A empresa atuou na fabricação de impressoras até 2020, quando iniciou a produção de filamentos com o uso de uma extrusora laboratorial. Em 2022 já possuía duas extrusoras de alta performance com L/D de 45 mm e uma co-extrusora de 35 mm, na qual são fabricados os filamentos de duas cores (dual color). Os diversos tipos de filamentos incluem ainda os do tipo wood, que recebem adição de fibra de madeira, HT e translúcidos, entre outros, totalizando uma produção de 20 toneladas/mês de filamentos. Para janeiro de 2024 está prevista a entrada em operação de mais dois equipamentos. Um deles será usado na produção de filamentos de seis cores, do tipo rainbow, tornando a empresa a única no Brasil a produzir filamentos do tipo dual color e rainbow. A capacidade produtiva da empresa subirá então para 50 toneladas/mês.

 

Entre os materiais com os quais a Voolt trabalha estão PLA, ABS, PET-G, PA, TPU e PLA- HT, em diferentes cores e tipos, tais como silk, velvet e translúcidos, cuja produção a torna uma dos maiores fabricantes de filamentos para impressão 3D do Brasil.

 

Mais notícias sobre o tema na seção Grafeno da Plástico Industrial.

 

 

Imagens: Voolt / Passatore Consultoria / LCM

 

 

 

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