Efeito do resfriamento ativo por quase-imersão nas propriedades mecânicas de pré-formas de alumínio fabricadas por manufatura aditiva por deposição a arco

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Souza, Danielle Monteiro
• Orientador(a): Reis, Ruham Pablo
• Banca de defesa: Mazzaferro, José Antônio Esmerio , Silva, Rosemar Batista da
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Uberlândia
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Manufatura Aditiva por Deposição a Arco (MADA); AWSER5356; Propriedades Mecânicas; Corpos de Prova em Miniatura; Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM - CMT),; Mechanical Properties; Miniature Tensile Specimens
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::PROCESSOS DE FABRICACAO
• Link de acesso: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/32455; http://doi.org/10.14393/ufu.di.2021.5523

A Manufatura Aditiva (MA) vem ganhando cada vez mais espaço no cenário produtivo por sua alta versatilidade principalmente na construção de geometrias complexas e personalizadas e na redução do desperdício de material, crescendo em paralelo a necessidade de se investigar e determinar a interação de materiais e parâmetros do processo. Em se tratando de metais uma das principais preocupações relacionadas a estas necessidades são as consequências do acúmulo de calor nas pré-formas durante a deposição, o presente trabalho tem como objetivo geral avaliar a produtividade e qualidade mecânica de paredes de alumínio AWS ER5356 produzidas por MA por deposição a arco (MADA), no caso com o processo CMT, quando submetidas a uma tecnologia de gerenciamento térmico recentemente desenvolvida denominada Resfriamento Ativo por Quase-Imersão (Near Immersionn Active Cooling - NIAC). São avaliadas as influências da velocidade de deposição (Vd), velocidade de alimentação (Va) de material e da distância do nível de resfriamento em relação ao nível de deposição (h) nos resultados térmicos e mecânicos. A fim de comparação, foram produzidas pré-formas submetidas ao NIAC, a um resfriamento natural (com longas paradas de deposição/energia entre as camadas) e sem contar com nenhum tipo de resfriamento durante a deposição (sem paradas de deposição/energia entre as camadas). Diante das dificuldades de se levantar as propriedades em ensaio de tração, tanto na direção de comprimento quanto da altura das pré-formas, foram utilizados corpos de prova em miniatura e empregada medição de deformação por imagem. Os resultados mostraram que termicamente a técnica NIAC e o resfriamento natural se destacam positivamente na dissipação do calor imposto, sendo as variáveis Va e h as mais influentes em primeiro grau nos resultados da medida de temperatura de interpasse. No que tange aos resultados de qualidade mecânica, uma análise micrográfica mostra refino de grão na zona da linha de fusão entre as camadas, porém todas as amostras avaliadas apresentam também regiões com grãos maiores, o que pode estar relacionado com os resultados muito similares de deformação total e limite de resistência à tração e microdureza ao se comparar as pré-formas obtidas com as três abordagens de resfriamento, que em geral também não apresentaram fortes influências de alguma das variáveis de interesse. Foi observado, porém, que a técnica de gerenciamento térmico NIAC apresenta um limite de aplicação, visto que um baixo nível de h pode prejudicar tanto a deformação total quanto o limite de resistência a tração obtidos. Assim, é possível afirmar que a técnica NIAC é eficiente na redução do acúmulo de calor durante a deposição sem comprometer a qualidade mecânica dos componentes produzidos e pode ser até 3,5 vezes mais produtiva em termos do tempo de produção na etapa de MA.