Estudo de caso: Otimização processo de deposição de metais com energia direcionada (DED)

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dc.contributor.advisorMiagava, Joicept_BR
dc.contributor.authorFigueiredo, Igor
dc.coverage.cidadeSão Paulopt_BR
dc.coverage.paisBrasilpt_BR
dc.creatorFigueiredo, Igor
dc.date.accessioned2023-03-19T00:33:55Z
dc.date.available2023-03-19T00:33:55Z
dc.date.issued2022
dc.description.abstractPara 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.pt_BR
dc.description.otherIn order to combine advantages of both additive and subtractive manufacturing, hybrid machine tools have been developed. In the hybrid process, directed energy deposition (DED) is the most used additive manufacturing technology due to its adaptability to CNC milling centers. However, in order to assure the integrity of a printed part, several process parameters must be set appropriately. Not only there are several parameters, but also some of these parameters influence different variables – e.g.: scan speed influences both the energy input per unit area and the powder volume that is deposited. In addition, another fact that complicates the achievement of a good quality in a workpiece is that some relevant parameters for additive manufacturing cannot be controlled due to CNC milling center constraints (e.g.: atmosphere). In this work, laser power and scan speed were systematically varied on the Romi DCM 620- 5X Hybrid to print 316L test samples with the aim of building a quality matrix, analyzing the influence of parameter together, and verifying the machine reproducibility. The optical microscope images show a complex structure that presents columnar and equiaxed dendrites. Microhardness measurements show the presence of heterogeneities throughout the sample. Stereo microscope imagens shows that the variation of scan speed, for a fixed laser power, results in the reduction of the final height of the feature, while the variation of the power for a fixed scan speed results in a higher dilution. Significant variations were identified between individual height values when comparing samples of different recipes. In addition, porosity was also evaluated, identifying irregularities between samples of the same recipe. Microhardness results, stereo microscope images and dimensional aspects indicate a low reproducibility of the machine, requiring future works to evaluate this point.pt_BR
dc.format.extent24 p.pt_BR
dc.format.mediumDigitalpt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.insper.edu.br/handle/11224/5408
dc.language.isoPortuguêspt_BR
dc.rights.licenseTODOS OS DOCUMENTOS DESTA COLEÇÃO PODEM SER ACESSADOS, MANTENDO-SE OS DIREITOS DOS AUTORES PELA CITAÇÃO DA ORIGEM.pt_BR
dc.subject316Lpt_BR
dc.subjectAço inoxidávelpt_BR
dc.subjectManufatura aditivapt_BR
dc.subjectManufatura hibridapt_BR
dc.subjectDeposição por energia direcionadapt_BR
dc.subjectDEDpt_BR
dc.subjectManufatura aditiva de metaispt_BR
dc.subjectParâmetros de processopt_BR
dc.subject.keywords316Lpt_BR
dc.subject.keywordsDED technologypt_BR
dc.subject.keywordsHybrid Manufacturingpt_BR
dc.subject.keywordsProcess Parameterspt_BR
dc.subject.keywordsStainless Steelpt_BR
dc.subject.keywordsAdditive manufacturingpt_BR
dc.subject.keywordsHybrid manufacturing Directed energy depositionpt_BR
dc.titleEstudo de caso: Otimização processo de deposição de metais com energia direcionada (DED)pt_BR
dc.typereport
dspace.entity.typePublication
local.subject.cnpqEngenhariaspt_BR
local.typeRelatório de Iniciação Tecnológicapt_BR
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