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Deposição de energia direcionada a laser e pó: análise dos parâmetros de processo para a liga de Inconel 718 em substrato de aço inoxidável 316 (2023)

  • Authors:
  • USP affiliated author: MORAIS, LUCAS ALEXANDRE - EESC
  • School: EESC
  • Sigla do Departamento: SMM
  • Subjects: MANUFATURA ADITIVA; LASER; AÇO FERRAMENTA
  • Keywords: Inconel 718.; Parâmetros de processo.; Linhas de deposição.
  • Language: Português
  • Abstract: A manufatura aditiva tem se destacado como um dos pilares que sustentam a quarta revolução industrial, permitindo novas soluções para a indústria e a ciência. Diversos estudos têm sido realizados com o intuito de viabilizar a fabricação de peças por manufatura aditiva em ambientes laboratoriais e industriais devido às vantagens inerentes deste processo, como a capacidade de produzir peças otimizadas com requisitos geométricos complexos, componentes com geometrias que oferecem menor peso, ou aplicações específicas nas quais os procedimentos convencionais de fabricação são muito demorados, caros ou difíceis. Estas vantagens têm contribuído com o complemento desta tecnologia nos processos tradicionais de manufatura, Dentre os processos de manufatura aditiva, a deposição de energia direcionada baseada em laser e pó (Laser Powder - Directed Energy Deposition LP-DED) tem se destacado por sua versatilidade para criar peças em menor tempo de fabricação, com grande volume e possibilidade de modificar a microestrutura a partir da variação de densidade de energia associada aos parâmetros de processo. Um dos desafios encontrados no processo de LP-DED tem sido encontrar os parâmetros de processo para cada material e substrato utilizado. Estes parâmetros dependem de fatores como a morfologia, o tamanho da partícula, e as propriedades químicas, reológicas, térmicas de cada material. O objetivo deste trabalho consistiu em encontrar os parâmetros de processo da liga de Inconel 718 com substrato de aço inoxidável 316. Inicialmente, aspectos relacionados à morfologia do pó e tamanho da partícula foram analisados. Na sequência, linhas de deposição foram criadas para encontrar os parâmetros de processo, incluindo potência do laser e taxa de fluxo de pó. Utilizou-se uma potência de 375 W até 450 W, tendo um incremento de 25 W para cada pista de deposição e taxa de fluxo de pó de 2,0 até 4,5 g/min com o incremento de 0,5 g/para cada pista de deposição. Por fim, analisouse a qualidade dos cordões de deposição por meio de três critérios. O primeiro critério foi a inspeção visual, o segundo critério foi a relação altura-largura e o terceiro critério foi a diluição. Dessa forma, obteve-se os seguintes parâmetros ideais de processo: potência de 375 a 450 W com taxa de alimentação de 3,0 e 3,5 g/min, e potência de 425 a 450 W com taxa de alimentação de 4,0 g/min.
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    • ABNT

      MORAIS, Lucas Alexandre. Deposição de energia direcionada a laser e pó: análise dos parâmetros de processo para a liga de Inconel 718 em substrato de aço inoxidável 316. 2023. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2023. Disponível em: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/5f9922d9-3c94-4c1e-a2e1-00226f462ad5/Morais_Lucas%20%281%29.pdf. Acesso em: 26 maio 2024.
    • APA

      Morais, L. A. (2023). Deposição de energia direcionada a laser e pó: análise dos parâmetros de processo para a liga de Inconel 718 em substrato de aço inoxidável 316 (Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação). Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/5f9922d9-3c94-4c1e-a2e1-00226f462ad5/Morais_Lucas%20%281%29.pdf
    • NLM

      Morais LA. Deposição de energia direcionada a laser e pó: análise dos parâmetros de processo para a liga de Inconel 718 em substrato de aço inoxidável 316 [Internet]. 2023 ;[citado 2024 maio 26 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/5f9922d9-3c94-4c1e-a2e1-00226f462ad5/Morais_Lucas%20%281%29.pdf
    • Vancouver

      Morais LA. Deposição de energia direcionada a laser e pó: análise dos parâmetros de processo para a liga de Inconel 718 em substrato de aço inoxidável 316 [Internet]. 2023 ;[citado 2024 maio 26 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/5f9922d9-3c94-4c1e-a2e1-00226f462ad5/Morais_Lucas%20%281%29.pdf

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