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https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/34086
Document type: | Dissertação |
Access type: | Acesso Aberto |
Title: | Manufatura aditiva por deposição a arco em leito de fluxo: prova de conceito |
Alternate title (s): | Flux bed wire + arc additive manufacturing: proof of concept |
Author: | Mendes, Newton Sérgio Nascimento |
First Advisor: | Reis, Ruham Pablo |
First member of the Committee: | Mazzaferro, José Antônio Esmério |
Second member of the Committee: | Vilarinho, Louriel Oliveira |
Third member of the Committee: | Silva, Leandro João da |
Summary: | O presente trabalho teve como objetivo provar o conceito de uma nova técnica de manufatura aditiva de peças metálicas grandes e com geometria simples, baseada no processo arco submerso, denominada de manufatura aditiva por deposição a arco em leito de fluxo (MADA-LF). De acordo com esse novo conceito, ao invés do fluxo ser fornecido através da tocha, uma camada de fluxo seria previamente espalhada sobre o substrato (leito de fluxo) e então a camada de metal seria depositada pelo processo a arco submerso (SA). A ideia é que o leito dê sustentação para que o fluxo permaneça sobre a camada durante a deposição de contornos ou estruturas delgadas. Para simular essa condição foi depositada uma pré-forma do tipo parede simples utilizando um protótipo de equipamento que permitiu a formação do leito de fluxo adequado e com espessura ajustável. A pré-forma produzida por MADA-LF foi caracterizada quanto à sua geometria, composição química, microestrutura e propriedades mecânicas. Aplicando o conceito de MADA-LF foi possível produzir uma pré-forma com 42 camadas livre de defeitos e com geometria, microestrutura e propriedades mecânicas adequadas. Com base nos resultados obtidos, pode-se concluir que o conceito da técnica MADA-LF foi satisfatoriamente provado. A técnica MADA-LF mostrou potencial para fabricação de peças grandes e com geometrias simples de forma rápida e economicamente eficiente, uma vez que pode se alcançar altas taxas de deposição com o processo SA e os seus consumíveis tendem a ser relativamente mais baratos. |
Abstract: | The present work aimed to prove the concept of a novel technique of additive manufacturing of large metal parts and with simple geometry, based on the submerged arc process, called Flux Bed Wire + Arc Additive Manufacturing (FB-WAAM). According to this new concept, instead of the flux being supplied through the torch, a flux layer would be previously spread over the substrate (flux bed) and then the metal layer would be deposited by the submerged arc process (SA). The idea is that the bed supports the flux to remain over the layer during the deposition of contours or slender structures. To simulate this condition, a simple wall-type preform was deposited using an equipment prototype that allowed the formation of the adequate flux bed with adjustable thickness. The preform produced by FB-WAAM was characterized in terms of geometry, chemical composition, microstructure and mechanical properties. By using the FB-WAAM concept was possible to produce a preform with 42 layers free of defects and with appropriate geometry, microstructure and mechanical properties. Based on the results obtained, it can be concluded that the concept of the FB-WAAM technique was satisfactorily proved. The FB-WAAM technique showed potential for manufacturing large metal parts with simple geometries in a rapid and economically efficient way, since high deposition rates can be achieved with the SA process and its consumables tend to be relatively cheaper. |
Keywords: | Manufatura aditiva de metais Deposição com energia direcionada Arco submerso Leito de fluxo Alta taxa de deposição Peças grandes com geometria simples Additive manufacturing of metals Directed energy deposition Submerged arc Flux bed High deposition rate Large parts with simple geometry |
Area (s) of CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA |
Subject: | Engenharia mecânica Metais - Propriedades mecânicas Arco de soldagem submersa Eletrodeposição de ligas (Metalurgia) |
Language: | por |
Country: | Brasil |
Publisher: | Universidade Federal de Uberlândia |
Program: | Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica |
Quote: | MENDES, Newton Sérgio Nascimento. Manufatura aditiva por deposição a arco em leito de fluxo: prova de conceito. 2022. 70 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2022. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2022.35. |
Document identifier: | http://doi.org/10.14393/ufu.di.2022.35 |
URI: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/34086 |
Date of defense: | 31-Jan-2022 |
Appears in Collections: | DISSERTAÇÃO - Engenharia Mecânica |
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