O projeto direct.CERAMIC tem como objetivo investigar e desenvolver uma metodologia de fabrico integrada inovadora e adequada à indústria cerâmica pela inclusão de Técnicas de Fabrico Aditivo (TFA) e pelo desenvolvimento e aplicação de ferramentas computacionais CAD 3D. Esta nova metodologia é validada através da implementação de duas unidades piloto funcionais capazes de produzir peças e/ou moldes cerâmicos customizadas sem restrições criativas, de boa qualidade, precisão dimensional, bom acabamento e desempenho industrial.

Pretende-se desenvolver novos métodos produtivos que permitam reduzir desperdícios de matéria-prima assim como os custos com mão-de-obra e consumos de energia associados aos processos produtivos tradicionais. Adicionalmente, serão criadas linhas produtivas que dispensam a criação de moldes e o respetivo tempo de secagem ganhando assim capacitação produtiva extensiva devido à impressão direta a partir de informação digital.

Importa a este nível salientar, que a diminuição dos custos atuais da empresa passará por deixar de ser necessário proceder à reciclagem de moldes, dos desperdícios não utilizados e pela redução do espaço de armazenagem de matérias-primas.

Objetivos Gerais:

· definir um estudo comparativo experimental prévio entre as TFA: SLS, 3D Printing e JET Print para aferir qual o mais eficaz para originar novas linhas produtivas dadas as características das matérias-primas e requisitos estratégicos de mercado;

· reduzir os custos de produção à custa de uma utilização mais baixa de inputs (energia e matéria-prima);

· aumentar capacidade de produzir peças diferenciadas (flexibilidade do sistema produtivo) e de elevada qualidade (maior complexidade dos produtos com maior detalhe nos acabamentos);

· aproximar a produção das necessidades dos clientes finais (maior resiliência/adaptabilidade da produção e interação com o cliente);

Objetivos Técnico-Científicos:

Para a persecução dos objetivos do projeto direct.Ceramic foi necessário:

· caracterizar o material cerâmico – pós, pasta e barbotina – em função da adequação às TFA selecionadas;

· investigar, desenvolver e construir: i) equipamento protótipo de uma impressora 3DP de pós cerâmicos e ii) equipamento protótipo de extrusão com bomba nemo (Progressive Cavity Pumps- PCP) de alta precisão;

· desenvolver uma aplicação computacional integradora e de apoio ao fabrico aditivo direto;

· conceber uma linha de produção piloto, na qual serão integrados dois tipos de impressoras distintas: i) uma impressora InkJET e ii) uma extrusora direta que incluirá uma PCP de alta precisão;

· caracterizar, o material obtido pelas diferentes TFA e a sua integração;

· testar e validar os processos de acabamento nas peças/componentes cerâmicas protótipo

A concretização da totalidade destes objetivos permitirá, em particular à Matcerâmica, produzir artigos sem limites para a criatividade. Adicionalmente, com a implementação de uma TFA, em virtude da inexistência ou redução drástica de desperdícios de matéria-prima e inexistência de molde, é de esperar uma poupança significativa de energia e de tempo de produção dado que cada linha de produção poderá fabricar, de forma contínua, várias geometrias sem a necessidade de se proceder à tradicional troca de moldes, calibrações, componentes e respetivas afinações.

Com esta automatização do processo produtivo torna-se possível a implementação de um maior número de linhas de produção que conduzirão à produção em massa de peças diferenciadas com elevado valor acrescentado. Desta forma, é indubitável que a execução do projeto direct.CERAMIC permitirá abrir um leque de novas possibilidades de aplicação das TFA no domínio dos materiais cerâmicos.