Soldadura a laser de componentes termoplásticos obtidos por fabrico aditivo

• Autor(a) principal: Sousa, Daniel Rodrigues
• 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/10773/40927
• topic: Termoplástico; Fabrico aditivo; Soldadura; Laser; PA12

A crescente exigência por produtos personalizados e geometrias complexas, impõe uma adaptação das metodologias de produção. O fabrico aditivo (AM) veio colmatar alguns desafios colocados nesta adaptação. Com a utilização deste método é possível transformar uma ideia num produto finalizado recorrendo a software de CAD. Não sendo uma exceção à restante panóplia de processos de fabrico, o AM também apresenta limitações. Neste caso as limitações são dimensionais. A dimensão da peça final é limitada pela área de construção do equipamento utilizado. Posto isto, em casos em que sejam produzidas peças de dimensões não suportadas pela área de construção disponível, estas têm de ser ligadas posteriormente. Este pósprocessamento é realizado com recurso a material adesivo. A introdução do material adesivo no conjunto, representa a adição de um agente tóxico que não apresenta as mesmas características do material de base, e é acompanhado de tempos de cura longos. Sendo assim, este trabalho visa determinar a viabilidade da soldadura a laser de componentes obtidos por AM, focando-se na tecnologia de Selective Laser Sintering (SLS), e utilizando PA 12 como material de base. Para tal foi utilizado um laser com um comprimento de onda de 1070 nm, operando em modo contínuo. O maior desafio colocado numa fase inicial foi a ligação de duas peças com as mesmas propriedades óticas, que foi colmatado aplicando uma soldadura direta. Foram realizados ensaios de tração dos diversos conjuntos, tal como também foram realizados ensaios de microscopia eletrónica de varrimento e micro-tomografia computadorizada. Com recurso a uma soldadura direta não só foi possível efetuar uma ligação de elevado grau de dificuldade, tal como foi possível obter rotura por uma das peças, ou seja, sem que ocorresse pela interface de ligação. De todas as configurações adotadas para a soldadura, o melhor conjunto obteve uma resistência máxima de 40,62 MPa, o que representa 87% da resistência à tração dos provetes impressos e testados segundo a norma ISO 527-2/1A. Mesmo considerando que os provetes colados atingiram 99% da resistência dos provetes segundo a norma ISO 527-2/1A, os provetes soldados apresentam-se como um substituto viável ao material adesivo.