Fadiga de altíssimo ciclo para o Ti-6Al-4V grau 5 (reciclado) fabricado por manufatura aditiva.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, Leandro Cardoso da
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3151/tde-07022024-123238/
Resumo: Esta pesquisa de doutorado aborda os ensaios de fadiga em produtos estruturais, que são requisitos essenciais para validar sua viabilidade em diversas indústrias. O material estudado é o Titânio Ti-6Al-4V grau 5, amplamente utilizado em implantes médicos devido à sua alta biocompatibilidade e excelentes propriedades mecânicas, tornando-se atraente em setores como aviação, automobilística e marítima. A manufatura aditiva, uma tecnologia em ascensão, permite a produção de peças complexas através da adição sucessiva de camadas de material. No entanto, ainda há pouca pesquisa sobre a viabilidade da utilização de pó reciclado nesse processo, o que poderia reduzir custos e ser mais sustentável. Assim, esta pesquisa se propõe a estudar os efeitos da utilização de pó de Titânio Ti-6Al-4V grau 5 reciclado por até dez vezes, sem adição de pó virgem em sua composição, durante a manufatura aditiva. Os resultados indicam que as propriedades mecânicas do material degradam em aproximadamente 40% em comparação ao pó virgem. Além disso, nos ensaios de fadiga de altíssimo ciclo, verificou-se que a tensão para falha na direção Z de fabricação por manufatura aditiva PFB-EBM é igual ou superior a 245 MPa. Essa pesquisa contribui significativamente para o desenvolvimento sustentável da manufatura aditiva, pois mostra que é possível reciclar o pó de Titânio Ti-6Al-4V grau 5 e utilizá-lo na fabricação de novos produtos. Isso não apenas reduz custos, mas também beneficia o meio ambiente, evitando o descarte desnecessário de materiais. Portanto, os resultados obtidos nesta pesquisa destacam o potencial promissor da manufatura aditiva com pó reciclado, abrindo novas possibilidades para a indústria, especialmente em termos de sustentabilidade e responsabilidade ambiental.
id USP_aab6e77e438268a032b57e6ad2476d02
oai_identifier_str oai:teses.usp.br:tde-07022024-123238
network_acronym_str USP
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository_id_str 2721
spelling Fadiga de altíssimo ciclo para o Ti-6Al-4V grau 5 (reciclado) fabricado por manufatura aditiva.High cycle fatigue for Ti-6Al-4V grade 5 (recycled) manufactured by additive manufacturing.Additive manufacturingEBMFadiga dos materiaisFatigueManufatura aditivaPó recicladoRecycled powderTi6AI4VTi6AI4VUHCFUHCFEsta pesquisa de doutorado aborda os ensaios de fadiga em produtos estruturais, que são requisitos essenciais para validar sua viabilidade em diversas indústrias. O material estudado é o Titânio Ti-6Al-4V grau 5, amplamente utilizado em implantes médicos devido à sua alta biocompatibilidade e excelentes propriedades mecânicas, tornando-se atraente em setores como aviação, automobilística e marítima. A manufatura aditiva, uma tecnologia em ascensão, permite a produção de peças complexas através da adição sucessiva de camadas de material. No entanto, ainda há pouca pesquisa sobre a viabilidade da utilização de pó reciclado nesse processo, o que poderia reduzir custos e ser mais sustentável. Assim, esta pesquisa se propõe a estudar os efeitos da utilização de pó de Titânio Ti-6Al-4V grau 5 reciclado por até dez vezes, sem adição de pó virgem em sua composição, durante a manufatura aditiva. Os resultados indicam que as propriedades mecânicas do material degradam em aproximadamente 40% em comparação ao pó virgem. Além disso, nos ensaios de fadiga de altíssimo ciclo, verificou-se que a tensão para falha na direção Z de fabricação por manufatura aditiva PFB-EBM é igual ou superior a 245 MPa. Essa pesquisa contribui significativamente para o desenvolvimento sustentável da manufatura aditiva, pois mostra que é possível reciclar o pó de Titânio Ti-6Al-4V grau 5 e utilizá-lo na fabricação de novos produtos. Isso não apenas reduz custos, mas também beneficia o meio ambiente, evitando o descarte desnecessário de materiais. Portanto, os resultados obtidos nesta pesquisa destacam o potencial promissor da manufatura aditiva com pó reciclado, abrindo novas possibilidades para a indústria, especialmente em termos de sustentabilidade e responsabilidade ambiental.This doctoral research addresses fatigue testing in structural products, which is an essential requirement to validate their feasibility in various industries. The material under study is Titanium Ti-6Al-4V grade 5, widely used in medical implants due to its high biocompatibility and excellent mechanical properties, making it attractive in sectors such as aviation, automotive, and maritime. Additive manufacturing, a rapidly growing technology, allows the production of complex parts through the successive addition of material layers. However, there is still limited research on the feasibility of using recycled powder in this process, which could reduce costs and be more sustainable. Thus, this research aims to study the effects of using recycled Titanium Ti-6Al-4V grade 5 powder, for up to ten cycles, without the addition of virgin powder in its composition, during additive manufacturing. The results indicate that the mechanical properties of the material degrade by approximately 40% compared to virgin powder. Additionally, in high-cycle fatigue tests, it was found that the failure stress in the Z direction for additive manufacturing PFB-EBM is equal to or greater than 245 MPa. This research significantly contributes to the sustainable development of additive manufacturing, as it demonstrates the possibility of recycling Titanium Ti-6Al-4V grade 5 powder and using it in the production of new products. This not only reduces costs but also benefits the environment by avoiding unnecessary material disposal. Therefore, the results obtained in this research highlight the promising potential of additive manufacturing with recycled powder, opening new possibilities for the industry, particularly in terms of sustainability and environmental responsibility.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPBatalha, Gilmar FerreiraSilva, Leandro Cardoso da2023-06-16info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3151/tde-07022024-123238/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2024-10-09T13:16:04Zoai:teses.usp.br:tde-07022024-123238Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212024-10-09T13:16:04Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
dc.title.none.fl_str_mv Fadiga de altíssimo ciclo para o Ti-6Al-4V grau 5 (reciclado) fabricado por manufatura aditiva.
High cycle fatigue for Ti-6Al-4V grade 5 (recycled) manufactured by additive manufacturing.
title Fadiga de altíssimo ciclo para o Ti-6Al-4V grau 5 (reciclado) fabricado por manufatura aditiva.
spellingShingle Fadiga de altíssimo ciclo para o Ti-6Al-4V grau 5 (reciclado) fabricado por manufatura aditiva.
Silva, Leandro Cardoso da
Additive manufacturing
EBM
Fadiga dos materiais
Fatigue
Manufatura aditiva
Pó reciclado
Recycled powder
Ti6AI4V
Ti6AI4V
UHCF
UHCF
title_short Fadiga de altíssimo ciclo para o Ti-6Al-4V grau 5 (reciclado) fabricado por manufatura aditiva.
title_full Fadiga de altíssimo ciclo para o Ti-6Al-4V grau 5 (reciclado) fabricado por manufatura aditiva.
title_fullStr Fadiga de altíssimo ciclo para o Ti-6Al-4V grau 5 (reciclado) fabricado por manufatura aditiva.
title_full_unstemmed Fadiga de altíssimo ciclo para o Ti-6Al-4V grau 5 (reciclado) fabricado por manufatura aditiva.
title_sort Fadiga de altíssimo ciclo para o Ti-6Al-4V grau 5 (reciclado) fabricado por manufatura aditiva.
author Silva, Leandro Cardoso da
author_facet Silva, Leandro Cardoso da
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Batalha, Gilmar Ferreira
dc.contributor.author.fl_str_mv Silva, Leandro Cardoso da
dc.subject.por.fl_str_mv Additive manufacturing
EBM
Fadiga dos materiais
Fatigue
Manufatura aditiva
Pó reciclado
Recycled powder
Ti6AI4V
Ti6AI4V
UHCF
UHCF
topic Additive manufacturing
EBM
Fadiga dos materiais
Fatigue
Manufatura aditiva
Pó reciclado
Recycled powder
Ti6AI4V
Ti6AI4V
UHCF
UHCF
description Esta pesquisa de doutorado aborda os ensaios de fadiga em produtos estruturais, que são requisitos essenciais para validar sua viabilidade em diversas indústrias. O material estudado é o Titânio Ti-6Al-4V grau 5, amplamente utilizado em implantes médicos devido à sua alta biocompatibilidade e excelentes propriedades mecânicas, tornando-se atraente em setores como aviação, automobilística e marítima. A manufatura aditiva, uma tecnologia em ascensão, permite a produção de peças complexas através da adição sucessiva de camadas de material. No entanto, ainda há pouca pesquisa sobre a viabilidade da utilização de pó reciclado nesse processo, o que poderia reduzir custos e ser mais sustentável. Assim, esta pesquisa se propõe a estudar os efeitos da utilização de pó de Titânio Ti-6Al-4V grau 5 reciclado por até dez vezes, sem adição de pó virgem em sua composição, durante a manufatura aditiva. Os resultados indicam que as propriedades mecânicas do material degradam em aproximadamente 40% em comparação ao pó virgem. Além disso, nos ensaios de fadiga de altíssimo ciclo, verificou-se que a tensão para falha na direção Z de fabricação por manufatura aditiva PFB-EBM é igual ou superior a 245 MPa. Essa pesquisa contribui significativamente para o desenvolvimento sustentável da manufatura aditiva, pois mostra que é possível reciclar o pó de Titânio Ti-6Al-4V grau 5 e utilizá-lo na fabricação de novos produtos. Isso não apenas reduz custos, mas também beneficia o meio ambiente, evitando o descarte desnecessário de materiais. Portanto, os resultados obtidos nesta pesquisa destacam o potencial promissor da manufatura aditiva com pó reciclado, abrindo novas possibilidades para a indústria, especialmente em termos de sustentabilidade e responsabilidade ambiental.
publishDate 2023
dc.date.none.fl_str_mv 2023-06-16
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3151/tde-07022024-123238/
url https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3151/tde-07022024-123238/
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv
dc.rights.driver.fl_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.coverage.none.fl_str_mv
dc.publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
dc.source.none.fl_str_mv
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
instname:Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
instname_str Universidade de São Paulo (USP)
instacron_str USP
institution USP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)
repository.mail.fl_str_mv virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br
_version_ 1815256493388201984

Registros relacionados