Title

CARACTERIZAÇÃO REOLÓGICA DE PASTAS COM ARGILA CAULINÍTICA PARA MANUFATURA ADITIVA DE CERÂMICAS

RHEOLOGICAL CHARACTERIZATION OF KAOLINITIC CLAY-BASED PASTES FOR ADDITIVE MANUFACTURING OF CERAMICS

Authorship

HUERTAS, CARLOS FERNANDO REVELO; DELAQUA, GEOVANA CARLA GIRONDI; L, HENRY A. COLORADO; VIEIRA, CARLOS MAURICIO FONTES

HUERTAS, CARLOS FERNANDO REVELO

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DELAQUA, GEOVANA CARLA GIRONDI

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L, HENRY A. COLORADO

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VIEIRA, CARLOS MAURICIO FONTES

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DOI

10.5151/2594-5327-42401

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Abstract

A manufatura aditiva (MA) tem possibilitado novas abordagens no processamento cerâmico, especialmente no entendimento e controle das propriedades reológicas de pastas à base de argila. Este estudo investiga o comportamento reológico de uma pasta cerâmica formulada com argila caulinítica local da região de Campos dos Goytacazes (RJ, Brasil), misturada com 30% em peso de pó de vidro reciclado e 3% de aditivos químicos (silicato de sódio, amido de milho e ácido cítrico). A mistura foi preparada com uma proporção água/argila de 0,65 e processada por meio de impressão 3D. Ensaios reológicos, incluindo testes de viscosidade e plasticidade, foram realizados para avaliar a extrudabilidade e o comportamento de fluxo da pasta, parâmetros cruciais para a viabilidade da manufatura aditiva. Os resultados destacam como a impressão 3D, além de permitir a fabricação de formas personalizadas, também atua como uma ferramenta de otimização do design reológico de pastas cerâmicas, promovendo aplicações cerâmicas mais sustentáveis e adaptadas.

ADDITIVE MANUFACTURING (AM) HAS ENABLED NEW APPROACHES IN CERAMIC PROCESSING, PARTICULARLY IN UNDERSTANDING AND TAILORING RHEOLOGICAL PROPERTIES OF CLAY-BASED PASTES. THIS STUDY FOCUSES ON THE FORMULATION AND RHEOLOGICAL BEHAVIOR OF A CERAMIC PASTE COMPOSED OF LOCAL KAOLINITE CLAY FROM CAMPOS DOS GOYTACAZES (RJ, BRAZIL), MIXED WITH 30 WT% RECYCLED GLASS POWDER AND 3 WT% CHEMICAL ADDITIVES (SODIUM SILICATE, CORN STARCH, AND CITRIC ACID). THE MIXTURE WAS PREPARED WITH A WATER-TO-CLAY RATIO OF 0.65 AND PROCESSED THROUGH 3D PRINTING. RHEOLOGICAL TESTS, INCLUDING VISCOSITY AND PLASTICITY EVALUATIONS, WERE CARRIED OUT TO ASSESS THE PASTE'S PRINTABILITY AND FLOW BEHAVIOR, WHICH ARE ESSENTIAL PARAMETERS FOR SUCCESSFUL ADDITIVE MANUFACTURING. THE FINDINGS EMPHASIZE HOW 3D PRINTING NOT ONLY ENABLES THE FABRICATION OF CUSTOMIZED SHAPES BUT ALSO SERVES AS A TOOL FOR OPTIMIZING THE RHEOLOGICAL DESIGN OF CERAMIC PASTES, OPENING PATHWAYS FOR SUSTAINABLE AND TAILORED CERAMIC APPLICATIONS.

Keywords

Fabricação aditiva, cerâmica, resíduo de vidro, aditivos, sinterização.

Additive manufacturing, ceramics, glass waste, additives, sintering