Estudo da geometria dos cordões fabricados pelo processo de manufatura aditiva por deposição a arco

Abstract

A manufatura aditiva de metais é um processo que se encontra em grande evolução atualmente, uma vez que a automatização dos processos de fabricação já é uma realidade no meio industrial e o segmento sempre busca novas formas de aumentar economia de material e eficiência nas linhas de produção. Dentre as tecnologias presentes na manufatura aditiva de metais, o processo MADA (Manufatura Aditiva com Deposição a Arco) é uma alternativa muito atrativa e muito abordada no meio acadêmico e industrial. Em vista do grande potencial de evolução, esse trabalho tem por objetivo avaliar a geometria de camadas formadas por cordões simples, depositados pelo processo de manufatura aditiva por deposição a arco, buscando determinar valores ótimos dos parâmetros, de forma a obter uma geometria estável e controlada em paredes compostas por múltiplas camadas. Para isso, o trabalho consiste em uma revisão acerca dos efeitos físicos que envolvem a deposição e as tecnologias utilizadas atualmente em trabalhos e projetos diversos. Na etapa experimental, foi organizado grupos de cordões simples e paredes de 5, 10 e 20 camadas a serem depositadas, organizados de acordo com os parâmetros desejáveis a serem avaliados. Uma análise comparativa do reforço/altura, largura total e efetiva foi feita ao longo do comprimento das amostras, determinando a influência individual de cada parâmetro e definindo as melhores configurações. Os resultados mostraram que o planejamento da trajetória influenciou a homogeneidade da amostra, com o método de deposição bidirecional obtendo as características mais estáveis para a altura das amostras. Para uma análise dos parâmetros utilizando o método CMT-GMAW, a configuração que obteve melhor desempenho quanto ao aporte térmico foi para a corrente de 62 A, depositada a uma velocidade de deslocamento da tocha de 8 mm/s e velocidade de deposição do arame de 2,6 m/min. Essa configuração foi utilizada para a deposição de uma parede de 100 camadas para estudo do estresse térmico submetido pelo material e na confecção de uma amostra cônica para análise da deposição de paredes anguladas, obtendo resultados satisfatórios quanto a qualidade superficial e homogeneidade da geometria para ambos os cenários.