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Congresso Anual da ABM


ISSN 2594-5327

Título

Fotopolimerização em Cuba de Zircônia densa: Uma Revisão do Estado da Arte e Perspectivas Futuras

Vat photopolymerization of densified zirconia: A review of the state of the art and future prospects

Autoria

DOI

10.5151/2594-5327-43603

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Resumo

Este trabalho apresenta uma revisão sistemática do estado da arte na manufatura aditiva de cerâmicas de zircônia via fotopolimerização em cuba (VPP), com o objetivo de correlacionar os desafios reológicos, ópticos e térmicos envolvidos na produção de componentes densos. Esta revisão sintetiza avanços recentes na VPP de zircônia densa, cobrindo desde a formulação de suspensões até a consolidação estrutural. Como resultados, constatou-se que a estabilização estérica via dispersantes poliméricos é mandatória para viabilizar resinas com cargas sólidas de 45% a 55% em volume. No domínio óptico, o severo espalhamento de luz motivado pelo desajuste de índices de refração exige o balanço preciso entre fotoiniciadores e absorvedores UV para mitigar a supercura lateral (overcure) e preservar a fidelidade geométrica. O pós-processamento térmico revelou-se crítico, em que as taxas de pirólise extremamente lentas (0,1 a 0,5 ºC/min) evitam trincas e controlam a retração anisotrópica de 20% a 30%, permitindo obter corpos sinterizados com densidade relativa 99% e resistência à flexão superior a 800 MPa. Conclui-se que a tecnologia VPP de zircônia tem potencial de produzir zircônia densa, contudo, ainda são necessários avanços na otimização dos ciclos térmicos e nas análises de longo prazo das propriedades e durabilidade das resinas e das peças impressas.

 

This paper presents a systematic review of the state of the art in the additive manufacturing of zirconia ceramics via vat photopolymerization (VPP), with the aim of correlating the rheological, optical, and thermal challenges involved in the production of dense components. This review summarizes recent advances in VPP of dense zirconia, covering everything from suspension formulation to structural consolidation. The results show that steric stabilization via polymeric dispersants is essential to enable resins with solid loadings of 45% to 55% by volume. In the optical domain, severe light scattering caused by refractive index mismatch requires a precise balance between photoinitiators and UV absorbers to mitigate lateral overcure and preserve geometric fidelity. Thermal post-processing proved critical, where extremely slow pyrolysis rates (0.1 to 0.5 ºC/min) prevent cracks and control anisotropic shrinkage of 20% to 30%, enabling the production of sintered bodies with a relative density of 99% and flexural strength exceeding 800 MPa. It is concluded that zirconia VPP technology has the potential to produce dense zirconia, although further advances are still needed in the optimization of thermal cycles and in long-term analyses of the properties and durability of the resins and printed parts.

Palavras-chave

Manufatura aditiva, Fotopolimerização em cuba, Zircônia, Cerâmicas

Additive Manufacturing, Vat Photopolymerization, Zirconia, Ceramics

Como citar

Vieira, Patrick de Lima; Amarante, José Eduardo; Alves, Manuel Fellipe Rodrigues Pais; Olhero, Susana Maria Henriques; Santos, Claudinei dos; Elias, Carlos Nelson. Fotopolimerização em Cuba de Zircônia densa: Uma Revisão do Estado da Arte e Perspectivas Futuras, p. 2156-2171. In: 79º Congresso Anual da ABM - Internacional, São Paulo, SP - Brasil, 2026.
ISSN: 2594-5327, DOI 10.5151/2594-5327-43603