Reologia de pastes ceràmiques per impressió 3D

Abstract

El disseny i construcció de components per aplicacions tècniques exigents acostuma a precisar de materials dotats d’una combinació de propietats excepcionals. El metall dur, format per carbur de tungstè i cobalt, n’és un exemple per la seva resistència al desgast, elevada duresa, tenacitat a fractura i resistència mecànica. Per contra, durant el procés de conformat mitjançant la ruta pulvimetal·lúrgica, el cobalt en pols pot afectar l’hemoglobina B12 i produir problemes respiratoris. Per això, durant els darrers anys, s’han invertit molts esforços per tal de trobar un substitut que treballi tant bé amb el carbur de tungstè com ho fa el cobalt. Per a trobar aquest substitut, en primer lloc s’ha de trobar un mètode per a produir sistemes compostos (ceràmic/metall) amb propietats microstructurals i mecàniques tant bones com les que presenta el metall dur. Per aquest motiu, el primer per a poder aconseguir nous materials compostos lliures de cobalt, és la generació de matrius tridimensionals (scaffolds) de carbur de tungstè mitjançant tècniques de prototipat ràpid per a posteriorment poder infiltrar-li nous lligants metàl·lics que ofereixin unes propietats similars. En aquest treball de fi de grau, en primer lloc s’ha de conèixer els principals paràmetres geomètrics del material de partida, processos de generació de l’hidrogel i l’hidrogel carregat amb partícules ceràmiques, estudi reològic d’aquests, degradabilitat i força d’impressió. El coneixement d’aquestes variables ens permetrà valorar la importància de cada una d’elles en el procés d’impressió de matrius (scaffolds) de carbur de tungstè.