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ORCID:  http://orcid.org/0000-0003-2386-5368
Document type: Dissertação
Access type: Acesso Aberto
Title: Avaliação e aplicabilidade de arame ultrafino em Manufatura Aditiva por Deposição a Arco (MADA)
Alternate title (s): Evaluation and applicability of ultrafine wire in Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM)
Author: Silva, Bruno Henrique Sousa
First Advisor: Vilarinho, Louriel Oliveira
First member of the Committee: Reis, Ruham Pablo
Second member of the Committee: Mazzaferro, José Antonio Esmerio
Summary: A Manufatura Aditiva por Deposição a Arco (MADA) é especialmente importante para a fabricação de peças em aços ao carbono. Adicionalmente, destaca-se a boa taxa de deposição que os processos a arco elétrico possuem. Por outro lado, o processamento a Laser confere melhor resolução dimensional. Assim, embora o processo Laser, utilizando pó, seja mais caro, ele proporciona uma superfície final com melhor qualidade e tolerância dimensional. Ainda com relação ao processamento a Laser, há a possibilidade do uso de arames, que seria um concorrente com o uso do processamento a arco, mas o Laser possui menor taxa de deposição. Dessa forma, surge o questionamento: qual seria a melhor resolução possível de ser atingida pelos processos a arco? Dessa forma, nesse trabalho utilizou-se arame ultrafino de 0,6 mm de diâmetro de aço carbono depositando material por MADA. O objetivo é demonstrar que o processo a arco com arames ultrafinos poderia atingir resoluções próximas àquelas obtidas por processamento a Laser. A partir do estudo paramétrico do MADA do arame de 0,6 mm, foi possível depositar peças com pequenas espessuras, mas ainda não foi possível obter resoluções da ordem de milímetros. O principal limitante foi o efeito de humping somado ao uso de equipamento convencional de soldagem, que limita o processo em termos de alimentabilidade do arame. O arame de 0,9 mm apresentou melhor resultado que o de 0,6 mm, tanto em resolução quanto em eficiência de deposição.
Abstract: Arc-deposition Additive Manufacturing is especially important for the manufacture of carbon steel parts. Additionally, electric-arc processes provide good deposition rate. On the other hand, Laser processing delivers better dimensional resolution. Thus, while the Laser process using powder is more expensive, it provides a better-quality final surface and dimensional tolerance. Still with regard to Laser processing, there is the possibility of using wires, which would be a competitor against the use of arc processing, but the laser has lower deposition rate. Thus, a question arises: what would be the best possible resolution to be achieved by arc processes? Thus, in this work was used ultra-thin wire of 0.6 mm diameter carbon steel depositing material by Arc-deposition Additive Manufacturing. The objective is to demonstrate that the ultrafine wire arc process could reach resolutions close to those obtained by laser processing. From the parametric study of the 0.6 mm wire, it was possible to deposit parts with small thickness, but it was not possible to obtain resolutions of the order of millimeters. The main limiting factor was the humping effect added to the use of conventional welding equipment, which limits the process in terms of wire feedability. The 0.9 mm wire showed better results than the 0.6 mm one, both in terms of resolution and deposition efficiency.
Keywords: Manufatura Aditiva
MADA
Arame Ultrafino
Aço carbono
GMAW
Deposição com energia direcionada
Gerenciamento Térmico
Additive Manufacturing
WAAM
Ultrathin Wire
Carbon Steel
Directed Energy Deposition
Thermal Management
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::PROCESSOS DE FABRICACAO
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
Quote: SILVA, Bruno Henrique Sousa. Avaliação e aplicabilidade de arame ultrafino em Manufatura Aditiva por Deposição a Arco (MADA). 2020. 92 p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2020. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2020.279
Document identifier: http://doi.org/10.14393/ufu.di.2020.279
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/29303
Date of defense: 31-Mar-2020
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