1. Repositório Institucional - Universidade Federal de Uberlândia
  2. Faculdade de Engenharia Mecânica (FEMEC)
  3. DISSERTAÇÃO - Engenharia Mecânica
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Campo DCValorLengua/Idioma
dc.creatorAndrade, Rafael Moreira-
dc.date.accessioned2026-03-12T19:37:54Z-
dc.date.available2026-03-12T19:37:54Z-
dc.date.issued2026-02-26-
dc.identifier.citationManufatura aditiva por deposição a arco para a recuperação de matrizes para injeção de alumínio sob pressão. 2026. 100 f. Dissertação (Mestrado em Engengaria Mecanica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2026. DOI DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2026.241.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/48538-
dc.description.abstractExtending the service life of tooling in the high-pressure aluminum die-casting industry represents a technical and economic challenge, given the severity of the cycles to which these components are subjected. In this scenario, Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM) emerges as a strategic alternative for the restoration of functional surfaces. The present study investigated the technical and metallurgical feasibility of applying WAAM for die repair, comparing the performance of three distinct alloys: Maraging 250 (solid wire), Martensitic Stainless Steel 420 (solid wire), and H13 Tool Steel (metal-cored wire). Initially, a decommissioned mold was characterized to identify the predominant failure mechanisms, thereby establishing the requirements to be met by additive manufacturing. The welding stability of the Maraging alloy was also investigated regarding three shielding atmospheres, while also varying two different deposition strategies. Maraging 250 steel stood out for its strength and structural integrity. The alloy benefited from the reheating thermal cycles intrinsic to the process, which promoted in-situ aging, resulting in a hardness gradient. In contrast, the martensitic alloys (Stainless Steel 420 and H13) showed high sensitivity to deposition strategies and cooling rates. It was observed that low heat input strategies resulted in the formation of untempered martensite, leading to brittle fracture. Implementing strategies aimed at heat accumulation enabled the processing of 420 Stainless Steel through the auto tempering mechanism, restoring the necessary ductility; however, this approach proved insufficient to mitigate cracking in H13 Tool Steel due to its high hardenability and segregation of brittle phases. Thus, thermal management is fundamental for the application of WAAM in tool steels, validating Maraging steel as the most robust solution for the remanufacturing of high-performance molds.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.subjectManufatura aditiva por deposição a arcopt_BR
dc.subjectMoldespt_BR
dc.subjectAço inoxidável 420pt_BR
dc.subjectH13pt_BR
dc.subjectMaragingpt_BR
dc.titleANDRADE, Rafael Moreira. Manufatura aditiva por deposição a arco para a recuperação de matrizes para injeção de alumínio sob pressãopt_BR
dc.title.alternativeWire Arc Additive Manufacturing for the Repair of High-Pressure Aluminum Die Casting Diespt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
dc.contributor.advisor-co1Magalhães, Víctor Augusto Nascimento-
dc.contributor.advisor-co1Latteshttps://lattes.cnpq.br/2303964403648765pt_BR
dc.contributor.advisor1Vilarinho, Louriel Oliveira-
dc.contributor.advisor1Latteshttps://lattes.cnpq.br/8553716610264673pt_BR
dc.contributor.referee1Labiapari, Wilian da Silva-
dc.contributor.referee1Latteshttps://lattes.cnpq.br/7359937954183225pt_BR
dc.contributor.referee2Silva Junior, Washington Martins-
dc.contributor.referee2Latteshttps://lattes.cnpq.br/2993173987424895pt_BR
dc.creator.Latteshttps://lattes.cnpq.br/6500056641011346pt_BR
dc.description.degreenameDissertação (Mestrado)pt_BR
dc.description.resumoA extensão da vida útil de ferramentais na indústria de injeção de alumínio sob pressão representa um desafio técnico e econômico, dada a severidade dos ciclos a que estes componentes são submetidos. Neste cenário, a Manufatura Aditiva por Deposição a Arco (MADA) surge como uma alternativa estratégica para a recuperação de superfícies funcionais. O presente trabalho investigou a viabilidade técnica e metalúrgica da aplicação da MADA no reparo de matrizes, comparando o desempenho de três ligas distintas: Maraging 250 (arame maciço), Aço Inoxidável Martensítico 420 (arame maciço) e Aço Ferramenta H13 (arame metal cored). Inicialmente caracterizou-se um molde retirado de serviço, identificando os mecanismos de falha predominante, estabelecendo, assim, os requisitos a serem alcançadas pela manufatura aditiva. Investigou-se também a estabilidade da soldagem com a liga Maraging em relação a três atmosferas de proteção, variando também, duas estratégias de deposições diferentes. O aço Maraging 250 destacou-se pela sua resistência e integridade estrutural. A liga beneficiou-se dos ciclos térmicos de reaquecimento intrínsecos ao processo, os quais promoveram um envelhecimento in-situ, resultando em um gradiente de dureza. Em contrapartida, as ligas martensíticas (Aço Inoxidável 420 e Aço Ferramenta H13) apresentaram elevada sensibilidade às estratégias de deposição e taxas de resfriamento. Verificou-se que estratégias de baixo aporte térmico resultaram na formação de martensita não revenida, conduzindo à fratura frágil. A implementação de estratégias voltadas ao acúmulo de calor viabilizou o processamento do Aço Inoxidável 420 através do mecanismo de auto-revenimento, recuperando a ductilidade necessária; contudo, tal abordagem mostrou se insuficiente para mitigar a fissuração no Aço Ferramenta H13, devido à sua alta temperabilidade e segregação de fases frágeis. Dessa forma tem-se que o gerenciamento térmico ser fundamental para a aplicação da MADA em aços ferramenta, validando o aço Maraging como a solução mais robusta para a remanufatura de moldes de alta performance.pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Engenharia Mecânicapt_BR
dc.sizeorduration100pt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::PROCESSOS DE FABRICACAOpt_BR
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.14393/ufu.di.2026.241pt_BR
dc.orcid.putcode208316192-
dc.subject.autorizadoEngenharia mecânicapt_BR
dc.subject.autorizadoMáquinas - Indústria-
dc.subject.autorizadoAço inoxidável-
dc.subject.odsODS::ODS 9. Indústria, Inovação e infraestrutura - Construir infraestrutura resiliente, promover a industrialização inclusiva e sustentável, e fomentar a inovação.pt_BR
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