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dc.creatorFerraresi, Henrique Nardon-
dc.date.accessioned2019-02-12T19:28:02Z-
dc.date.available2019-02-12T19:28:02Z-
dc.date.issued2018-08-28-
dc.identifier.citationFERRARESI, Henrique Nardon. Efeito dos ciclos térmicos da manufatura aditiva por soldagem a arco sobre a dureza e microestrutura da zac de um ferro fundido nodular. 2018. 125 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2018.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/24287-
dc.description.abstractIn the automotive sector, molds and dies for sheet forming have been manufactured in cast iron, economically replacing tool steel, which present higher costs for machining. The change in the design of these matrices, due to the launch of new products, implies the premature replacement of these tools. However, the manufacturing of a new matrix by casting has high costs and long lead times. One solution would be to manufacture cast iron molds in a custom way, but without the need for molding or machining from a block. The Arc Welding Additive Manufacturing (MASA) with the GMAW (Gas Metal Arc Welding) process is a promising technique for this type of customization. The MASA consists of the manufacture of metal preforms from the deposition of multilayer of weld beads on a substrate. One of the great challenges of MASA for casting molds and die cast irons is related to the formation of a high hardness microstructure in the region of the Heat Affected Zone (HAZ) and in the Partially-Melted Zone (PMZ) during welding. These fragile regions, together with the contraction tensions, can lead to the formation of cracks in the matrix application. In this sense, the present work has as objective to determine the effects of the thermal cycle of the MASA-GMAW on the hardness of HAZ and PMZ of a nodular cast iron substrate, from the application of buttery layers. To achieve this goal, 5 layers of buttery were staggered and the respective thermal welding cycles were acquired by inserting a thermocouple into the substrate. In this step, the microstructural and microhardness transformations that occurred in the HAZ and PMZ of the 1st Layer were analyzed systematically due to the subsequent layers (2nd, 3rd, 4th and 5th). With the actual welding thermal cycles it was possible to perform physical simulations through a HAZ simulator. It was concluded through the actual welding and the simulations that the subsequent layers of weld cause the ZAC tempering of the cast iron. Through the simulation, it was also possible to control the microhardness and the final microstructure type of the HAZ through the preheating, intercalation and post-heating temperature. Finally, the validation of the study occurred through the construction of a folded matrix in reduced dimensions and the submission of the same to work. The results showed that the use of MASA-GMAW for the customization of a nodular cast iron matrix is adequate and promising.pt_BR
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorpt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Uberlândiapt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectEngenharia mecânicapt_BR
dc.subjectSoldagem elétricapt_BR
dc.subjectFerro fundidopt_BR
dc.subjectManufatura aditiva a arcopt_BR
dc.subjectGMAWpt_BR
dc.subjectCustomizaçãopt_BR
dc.subjectFerro fundido nodularpt_BR
dc.subjectArc additive manufacturingpt_BR
dc.subjectCustompt_BR
dc.subjectNodular cast ironpt_BR
dc.titleEfeito dos ciclos térmicos da manufatura aditiva por soldagem a arco sobre a dureza e microestrutura da zac de um ferro fundido nodularpt_BR
dc.title.alternativeEffect of additive manufacturing thermal cycles by arc welding on the hardness and microstructure of zac of a nodular cast ironpt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
dc.contributor.advisor1Scotti, Américo-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5719116057125057pt_BR
dc.contributor.referee1Guesser, Wilson Luiz-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6713530541688409pt_BR
dc.contributor.referee2Reis, Ruham Pablo-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/6871774879330255pt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/8881446317992400pt_BR
dc.description.degreenameDissertação (Mestrado)pt_BR
dc.description.resumoNo setor automotivo, moldes e matrizes para a conformação de chapas têm sido fabricados em ferro fundidos, substituindo economicamente o aço ferramenta, os quais apresentam maiores custos para usinagem. A alteração do design dessas matrizes, devido ao lançamento de novos produtos, implica na substituição prematura desses ferramentais. Além disso, a fabricação de uma matriz nova por fundição tem altos custos e longos prazos de entrega. Uma solução seria a fabricação de matrizes de ferro fundido de forma customizada, mas sem a necessidade de moldagem ou usinagem a partir de um bloco. A Manufatura Aditiva por Soldagem a Arco (MASA) com o processo GMAW (Gas Metal Arc Welding) é uma técnica promissora para este tipo de customização. A MASA consiste na fabricação de pré-formas metálicas a partir da deposição de multicamadas de cordões de solda sobre um substrato. Uns dos grandes desafios da MASA para a customização de moldes e matrizes de ferros fundido está relacionado com a formação de uma microestrutura de alta dureza na região da Zona Afetada pelo Calor (ZAC) e na Zona de Ligação (ZL) durante a soldagem. Estas regiões frágeis, aliadas às tensões de contração, podem levar à formação de trincas na aplicação da matriz. Nesse sentido, o presente trabalho tem como objetivo determinar os efeitos do ciclo térmico da MASA-GMAW sobre a dureza da ZAC e ZL de um substrato de ferro fundido nodular, oriundos da aplicação de camadas de amanteigamento. Para atingir tal objetivo, realizou-se 5 camadas de amanteigamento de forma escalonada e adquiriu-se os respectivos ciclos térmicos de soldagens através da inserção de um termopar no substrato. Nesta etapa foi analisado sistematicamente as transformações microestruturais e de microdureza que ocorreram na ZAC e ZL da 1ª Camada devido às subsequentes camadas (2ª, 3ª, 4ª e 5ª). Com os ciclos térmicos de soldagens reais foi possível realizar simulações físicas através de um simulador de ZAC. Concluiu-se através das soldagens reais e das simulações que as subsequentes camadas de solda causam o revenimento da ZAC do ferro fundido. Avaliou-se também, através da simulação, a possibilidade de se controlar a microdureza e tipo de microestrutura final da ZAC através da temperatura de pré-aquecimento, de interpasse e de pós-aquecimento. Por fim, a validação do estudo se deu através da construção de uma matriz de dobramento em dimensões reduzidas e pela submissão da mesma a trabalho. Os resultados mostraram que o uso da MASA-GMAW para a customização de uma matriz de ferro fundido nodular é adequado e promissor.pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Engenharia Mecânicapt_BR
dc.sizeorduration125pt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::PROCESSOS DE FABRICACAO::MATRIZES E FERRAMENTASpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::PROCESSOS DE FABRICACAO::PROCESSOS DE FABRICACAO, SELECAO ECONOMICApt_BR
dc.identifier.doihttp://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2018.987pt_BR
dc.orcid.putcode141639166-
dc.crossref.doibatchidpublicado no crossref antes da rotina xml-
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