Estudo da dispersão de ductilidade em amostras metálicas fabricadas por manufatura aditiva. - Farah, Josue (2024)
Titânio puro e suas ligas são amplamente utilizados como biomateriais para fabricação de implantes cirúrgicos devido às suas excelentes propriedades mecânicas, biocompatibilidade e resistência à corrosão. Eles são considerados materiais ideais, porque mostraram melhor aceitabilidade dos tecidos humanos do que de outros metais. Devido à forma construtiva desses implantes, em que quase todos têm alta complexidade geométrica, a fabricação por manufatura subtrativa é dificultada, sendo assim, a manufatura aditiva mostra-se cada vez mais recorrente em sua confecção. Com o aumento de demanda, a exigência na confiabilidade do processo tem aumentado, pois sua aplicação está em crescente propagação. Nesse contexto, amostras foram impressas por Fusão em Leito de Pó a Laser (FLP-L) de duas ligas de Titânio e Nióbio (Ti-53%Nb), e Titânio e Nióbio e Zircônio (Ti-13%Nb- 13%Zr), processadas com dois tipos diferentes de pós, os quais foram obtidos por processos distintos, sendo eles: a atomização a plasma (AP), que resulta em um pó esférico e regular; hidrogenação e desidrogenação (HDH), resultando um pó irregular. Quanto ao processo de manufatura aditiva, a peça é construída em camadas sobrepostas pelo referido pó e fundidas por uma fonte de laser, que tem seu caminho determinado de acordo com o resultado do fatiamento em camadas, no arquivo Computer Aided Designer (CAD). Para cada uma dessas fatias, tem-se uma estratégia de trajetória de varredura determinada para a fusão do pó, para tanto, o feixe de laser tem alta intensidade de potência, ajustada de acordo com estudos do tipo de pó e material, para que seja possível fundir completamente as partículas metálicas do pó, a fim de se obter peças muito próximas a 100% de densidade. Neste trabalho, foram estudados os resultados obtidos a partir de corpos de prova impressos com dois tipos diferentes de pó, um com partículas esféricas de dimensão uniforme, AP e outro de partículas irregulares, produzidas pelo processo HDH. Os resultados deste estudo, sobre a aplicação dos tipos de pós para impressão, explicitaram alongamento acima de 8% em todas as amostras, indicando que os procedimentos com FLP não prejudicaram significativamente a ductilidade dos materiais. Demonstrou-se ainda a comparação de desempenho quanto a baixa porcentagem de porosidade, distribuição de tamanhos de poros e apresentação dos formatos dos poros, caracterizados por microscopia ótica e microscopia eletrônica de varredura (MEV), ocasionados pelos efeitos causadores de poros em MA, que são keyhole buraco de fechadura e falta de fusão, decorrentes de instabilidade na poça de fusão, de forma a demonstrar os resultados da aplicabilidade de pós com formatos irregulares quando comparados a pós esféricos.