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Universidade Federal de Santa catarina (UFSC)
Programa de Pós-graduação em Engenharia, Gestão e Mídia do Conhecimento (PPGEGC)
Detalhes do Documento Analisado

Centro: Não Informado

Departamento: Não Informado

Dimensão Institucional: Pós-Graduação

Dimensão ODS: Econômica

Tipo do Documento: Tese

Título: REFUSÃO A LASER APLICADA À MANUFATURA ADITIVA POR SOLDAGEM DE DEPOSIÇÃO

Orientador
  • MILTON PEREIRA
Aluno
  • LUIZ EDUARDO DOS SANTOS PAES

Conteúdo

A obtenção de peças com elevado grau de complexidade sempre foi um desafio para a manufatura. enquanto os processos de usinagem apresentam problemas de restrição (acesso da ferramenta e rigidez da peça), os processos de fundição, no geral, não garantem a qualidade dimensional necessária e apresentam limitações das formas obtidas. além destes, a metalurgia do pó é limitada pela dimensão máxima dos componentes. como alternativa a estes processos, a manufatura aditiva surgiu com o objetivo de atender as demandas que não são preenchidas pelas técnicas convencionais. ao fabricar camada por camada, o formato final pode ser alcançado com uma qualidade adequada e pouco retrabalho (near net shape). no entanto, este processo ainda está em fase de desenvolvimento. atualmente, o resultado final obtido sem processamento posterior não é satisfatório para a aplicação em componentes projetados para resistir a esforços mecânicos cíclicos (fadiga). isto se dá devido à elevada rugosidade final e à grande quantidade de defeitos como falta de fusão. a peça normalmente passa elos processos de usinagem e de prensagem isostática a quente (piq). neste contexto, o objetivo do presente trabalho consiste em avaliar e entender fisicamente o processo de refusão a laser como uma alternativa para a solução dos problemas citados após o processamento por soldagem via deposição direta de energia a laser (dde-l). assim, a produtividade na fabricação do componente poderá ser aumentada de forma significativa pois não serão mais necessários dois pósprocessamentos em equipamentos diferentes. além disto, a tese também propõe o desenvolvimento de modelos matemáticos capazes de prever o comportamento da superfície tanto para a dde-l quanto para a refusão, o que auxiliará na etapa de parametrização e contribuirá para a redução do número total de experimentos. a dde-l e a refusão foram realizadas com uma fonte laser de fibra (yb-itérbio), com potência nominal máxima de 10 kw. utilizou-se pós de ferro e de inconel 625 como materiais de adição com o intuito de comparar os resultados sob as mesmas condições de processamento. com equipamentos de medição 2d e 3d, assim como por microscopia eletrônico de varredura (mev) foram quantificadas as mudanças obtidas na superfície. a verificação do nível de vazios, devido à falta de fusão de pó, foi embasada em macrografias transversais. os resultados apontaram uma atenuação do parâmetro da rugosidade ra na superfície após a refusão a laser de aproximadamente 30 % para o ferro e 70 % para o inconel. apenas as amostras obtidas com pó de ferro apresentaram homogeneidade em sua superfície. o perfil resultante para o inconel incluiu deformações acentuadas nas laterais. após a refusão, nas amostras obtidas com pó de ferro, verificou-se uma redução de aproximadamente 8 % para 2 % na área de vazios por falta de fusão, enquanto para as amostras obtidas em inconel esta redução foi de aproximadamente 6 % para 4 %. os modelos matemáticos empíricos desenvolvidos para os processos de dde-l e refusão foram validados e mostraram um erro máximo em torno de 10 % nas características dos perfis das camadas depositadas e refundidas para parâmetros de entrada situados na faixa de parâmetros variáveis para ao quais o modelo foi desenvolvido, tanto para as amostras obtidas com pó de ferro quanto com inconel.

Índice de Shannon: 3.90887

Índice de Gini: 0.928051

ODS 1 ODS 2 ODS 3 ODS 4 ODS 5 ODS 6 ODS 7 ODS 8 ODS 9 ODS 10 ODS 11 ODS 12 ODS 13 ODS 14 ODS 15 ODS 16
4,39% 5,59% 5,20% 4,99% 4,22% 6,71% 9,32% 7,61% 14,11% 3,97% 7,00% 5,22% 5,37% 6,10% 5,47% 4,73%
ODS Predominates
ODS 9
ODS 1

4,39%

ODS 2

5,59%

ODS 3

5,20%

ODS 4

4,99%

ODS 5

4,22%

ODS 6

6,71%

ODS 7

9,32%

ODS 8

7,61%

ODS 9

14,11%

ODS 10

3,97%

ODS 11

7,00%

ODS 12

5,22%

ODS 13

5,37%

ODS 14

6,10%

ODS 15

5,47%

ODS 16

4,73%