Relatório de Iniciação Tecnológica e Inovação

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Estudo da tecnologia de Deposição por Energia Direcionada (DED) por meio da avaliação da reprodutibilidade e da influência da geometria da peça
(2024) Sanchez, Bruno Olivares
A Deposição por Energia Direcionada (DED) vem sendo implementada em diversos mercados devido à flexibilidade de produção e liberdade de criação se utilizando de material metálico. Devido às suas particularidades, o uso do DED é mais utilizado para a fabricação de peças de maior porte. Contudo, visto a complexidade do processo e pelo fato de ser uma tecnologia relativamente recente, é inevitável que estudos sejam necessários para melhor compreensão e otimização do processo. Foram fabricadas amostras sob barras de 1 metro de comprimento se utilizando do método DED, sendo posteriormente cortadas em 20 segmentos menores para análise. Medidas de largura e altura do depositado foram obtidas a partir de imagens em lupa estereoscópica. Além disso, um ataque metalográfico com o reagente Marble foi realizado, seguido de um teste de micro dureza na escala Vickers em 5 pontos distintos em cada segmento, aplicando-se 0.5 kgf de carga. Com os dados em mãos, foram observadas nuances no âmbito macro e micro: no macro, maiores desvios de altura foram encontrados na 3ª barra, enquanto maiores médias e desvios de largura foram identificados na 2ª barra, sendo relacionados aos fenômenos de tempo de incidência de calor e aquecimento do cabeçote de deposição, respectivamente. Referente a dureza, houve muitos desvios de medição dentro de um mesmo segmento, além de uma diferença de medição entre os pontos iniciais e finais em comparação aos segmentos intermediários de uma mesma barra e valores gerais de barra completamente distintos entre amostras, consequências essas causadas pelo método de análise, variação de morfologia de grão dentro de um mesmo cordão, particularidades dos pontos iniciais e finais e às condições de criação de cada barra.
Estudo de caso: Otimização processo de deposição de metais com energia direcionada (DED)
(2022) Figueiredo, Igor
Para combinar as vantagens da manufatura aditiva e subtrativa, foram desenvolvidas máquinas-ferramentas híbridas. No processo híbrido, a deposição de energia direcionada (DED) é a tecnologia de manufatura aditiva mais utilizada devido à sua adaptabilidade aos centros de usinagem CNC. No entanto, antes de um processo de usinagem, para garantir a integridade de uma peça impressa, vários parâmetros de processos devem ser definidos adequadamente. Não apenas existem vários parâmetros, mas também alguns desses parâmetros influenciam diferentes variáveis – por exemplo: o avanço do cabeçote influencia tanto na densidade de energia depositada quanto no volume de pó depositado. Além disso, outro fator que dificulta a obtenção de uma boa qualidade em uma peça é que alguns parâmetros relevantes para a manufatura aditiva não podem ser controlados devido às restrições do centro de usinagem CNC (ex: atmosfera). Neste trabalho, a potência do laser e a velocidade de avanço, na Romi DCM 620-5X Hybrid, foram sistematicamente variadas para imprimir amostras de 316L com o objetivo de construir uma matriz de qualidade, analisando a influência dos parâmetros em conjunto, e verificar a reprodutibilidade da máquina. As micrografias mostram uma microestrutura complexa, combinada entre dendritas equiaxiais e colunares que cresceram em diferentes direções. A microdureza indicou a presença de heterogeneidades ao longo da amostra. Se tratando das macrografias, a variação do avanço, para uma potência fixa, resultou na diminuição da altura final da peça, enquanto a variação da potência para um avanço fixo resultou em uma melhor diluição. Em aspectos dimensionais, foram identificadas variações significativas entre valores individuais de altura quando comparadas amostras de receitas distintas. Além disso, a porosidade também foi avaliada e indicou irregularidades entre amostras de uma mesma receita. A microdureza, porosidade e dimensões, por sua vez, questionam a reprodutibilidade da máquina, sendo necessário uma nova avaliação dessa questão.