Fabrico Aditivo de Fio por Arco elétrico com Forjamento a quente in-situ de Ti-6Al-4V e CuAg1

• Autor(a) principal: Rocha, André Manuel Fialho
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10362/162743
• topic: Fabrico Aditivo; WAAM; HF-WAAM; Titânio; Cobre; Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Mecânica

Os processos de fabrico aditivo vieram revolucionar toda a indústria, permitindo criar objetos tridimensionais com elevado nível de complexidade, numa vasta diversidade de materiais, a partir de um ficheiro CAD. Dentro das várias categorias de processos de fabrico aditivo, o Wire Arc and Additi-ve Manufacturing (WAAM) que utiliza um arco elétrico e arame para depositar camadas sucessivas de material, destaca-se pela sua elevada taxa de deposição. No entanto, apresenta vários defeitos característicos como: porosidades, delaminações, microestruturas grosseiras e anisotropia, que pre-judicam a resistência mecânica dos componentes. Para mitigar estes problemas foram desenvolvidas variantes deste processo recorrendo a técnicas de deformação plástica, como é o caso do forjamento a quente, que ao promover o encruamento e/ou a recristalização dinâmica do material melhora estas propriedades. O Hot Forging Wire Arc and Additive Manufacturing (HF-WAAM) é uma variante do processo que deforma o material por impacto, quando este ainda se encontra num estado viscoplásti-co, na zona periférica ao banho de fusão. O principal objetivo desta dissertação foi estudar o efeito que o forjamento a quente tem nas propriedades mecânicas e na microestrutura de um componente produzido, e comparar amostras produzidas por WAAM e HF-WAAM em cobre (comercialmente puro) e titânio (Ti-6Al-4V). Foram otimizados parâmetros de soldadura, produzidas amostras sem e com deformação plástica, e anali-sou-se a microestrutura, realizaram-se ensaios de dureza dos componentes e mediu-se a condutivi-dade elétrica dos mesmos, com especial interesse para as amostras de cobre. Concluiu-se que a deformação plástica imposta promovia o refinamento localizado de grão, ob-servando-se reduções no tamanho de grão de 77% e 13% para o cobre e titânio, respetivamente. O forjamento a quente também impediu o crescimento epitaxial dos grãos colunares, o que contribui para a diminuição da anisotropia microestrutural do material caraterística do processo WAAM. Tam-bém se verificou uma diminuição da quantidade de defeitos com a variante HF-WAAM, nomeadamen-te poros.