Avaliação da resistência à fadiga em peças impressas através de manufatura aditiva por deposição a arco

Abstract

O uso da manufatura aditiva nos processos industriais tem ganhado cada vez mais espaço no mercado, isso ocorre principalmente devido às vantagens que ela traz, como: possibilidade de criação de geometrias complexas, menor desperdício de material e, consequentemente, redução de custos de fabricação. Sendo assim, a análise dos parâmetros envolvidos na fabricação e suas consequências nas propriedades do produto final se tornam essenciais para alcançar um projeto seguro e com qualidade. Dentre as propriedades dos materiais, a comportamento à fadiga apresenta grande relevância, dado que a maioria das falhas em máquinas ocorrem por este fator. É pensando nisso que o presente trabalho tem como objetivo avaliar o comportamento à fadiga de amostras metálicas fabricadas a partir do arame ER70S-6 por manufatura aditiva pelo método Wire Arc Additive Manufacturing, mais especificamente o Cold Metal Transfer. Para isso, todo o processo, desde a fabricação das peças até a avaliação da região de fratura durante o ensaio de fadiga, foi avaliado. Para a fabricação, foram utilizados, além da manufatura aditiva, processos de fresamento e corte por jato d’água, sendo que os resultados foram analisados após cada etapa. As peças de prova obtidos apresentaram um bom aspecto, mesmo com uma pequena variação de dimensões em função dos valores calculados: 5,5% na espessura, 2,75% na largura e 0,19 % no comprimento total. A caracterização da vida em fadiga das amostras foi dada por meio de curvas S-N, na qual foi encontrada vida infinita para tensões máximas abaixo de 302,04 MPa, que representa 53% do limite de resistência à tração do material. Além da caracterização através da curva S-N, uma avaliação da fratura através de um microscópio eletrônico de varredura possibilitou a identificação de diferentes regiões: zonas com presença de estrias (correspondente à fratura frágil) e zonas de dimples (correspondente à fratura dúctil). Dessa forma, foi possível contribuir no estudo para o desenvolvimento da manufatura aditiva nos processos industriais.