Inovação tecnológica do processo WAAM com vibração mecânica do banho de fusão

• Autor(a) principal: Mourão, João Nuno Paulino
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10362/120677
• topic: Wire and Arc Additive Manufacturing; vibração; protótipo funcional; banho de fusão; microestrutura; aço inoxidável e magnésio; Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Mecânica

O processo Wire and Arc Additive Manufacturing (WAAM) é uma tecnologia de Fabrico Aditivo (FA) que permite produzir peças com desperdício de material reduzido e elevadas taxas de deposição. No entanto, é necessário um conhecimento mais profundo do processo para melhorar a qualidade superficial, propriedades mecânicas e diminuição da ocorrência de defeitos. O principal objetivo desta dissertação foi estudar o efeito da vibração mecânica do banho de fusão, com vista a promover um refinamento da microestrutura e melhorar as propriedades mecânicas em peças produzidas com aço inoxidável ER316L e magnésio AZ61A. Foi desenvolvido um protótipo funcional que permitiu produzir amostras variando a frequência, amplitude e movimento de vibração. Avaliaram-se os efeitos da vibração mecânica na geometria e na microestrutura das amostras. Realizaram-se ensaios de microdureza, condutividade elétrica e termografia. Foi medida a temperatura com termopares e captados vídeos do processo em câmara lenta. Conclui-se que o protótipo desenvolvido permitiu a realização de peças por WAAM com vibração no banho de fusão. Nas amostras de ER316L a nucleação aumentou 47% e o comprimento das dendrites diminuiu 44%. Nas amostras de AZ61A o tamanho de grão diminuiu 59%. Tanto a frequência como a amplitude não afetaram significativamente a altura e largura das paredes, no entanto, as ondulações periódicas tornaram-se 20% menores a 10 Hz de frequência e 2 mm de amplitude. A vibração não foi suficiente para provocar uma diminuição significativa da condutividade elétrica ou da dureza nas amostras.