CONVITE!
É com grande satisfação que toda a equipe do LABSOLDA/UFSC convida V.S. para a apresentação de novos desenvolvimentos em tecnologia de soldagem na forma de tese de doutorado.
Desenvolvimento de um Sistema Integrado de Manufatura Aditiva por Deposição a Arco Usando a Variante GMAW com Alimentação Dinâmica CMT
Autor: Daniel Galeazzi
Orientador: Mateus Barancelli Schwedersky
Coorientador: Régis Henrique Gonçalves e Silva
Data: 21/10/2024, horário: 14 horas
Local: Videoconferência
Resumo:
A manufatura aditiva com deposição a arco utilizando o processo GMAW é uma tecnologia emergente que desperta grande expectativa em diversos setores industriais devido à capacidade de construir peças com melhor produtividade e menor custo que outras tecnologias como GTAW, PAW e Laser. Além disso, oferece a capacidade de produzir peças com boas propriedades mecânicas e relativa complexidade. No entanto, a implementação efetiva dessa tecnologia enfrenta desafios significativos em relação aos processos convencionais de fabricação, como a dificuldade de obter a geometria desejada em peças que utilizam geometria complexa. Esta tese teve como objetivo central desenvolver um sistema preditivo de parâmetros e diretrizes operacionais para a manufatura aditiva por soldagem a arco, utilizando uma variante CMT do processo de soldagem GMAW. Para alcançar esse objetivo, foram realizadas análises para mapear a faixa operacional dessa variante e investigar os efeitos de diferentes misturas gasosas na dinâmica da transferência e na geometria do cordão. Além disso, foi desenvolvido um sistema de controle de temperatura interpasse com base em um sensor de temperatura infravermelho e uma base refrigerada para fixação do substrato. Foram elaboradas diretrizes operacionais, incluindo o desenvolvimento de algoritmos para sobreposição vertical e horizontal, análise de estratégias de intersecção, conexão e trajetórias de deposição, compiladas em um algoritmo de predição de parâmetros de soldagem e diretrizes operacionais. Os principais resultados obtidos indicam dentre as misturas gasosas avaliadas para o arame ER70S6, a mistura com 8% de CO2 mostra-se mais adequada, possibilitando operações em uma faixa de velocidade de alimentação entre 4 e 7 m/min e com velocidades de soldagem entre 30 e 75 cm/min. Além disso, observou-se que a temperatura interpasse acima de 200°C tem um impacto significativo na geometria do cordão. Com o sistema de controle de temperatura interpasse foi possível monitorar e controlar o início de novas camadas sem alterações significativas na geometria do cordão. Na sobreposição vertical, os cordões apresentaram leves variações na largura e altura em relação ao cordão base, sugerindo para o incremento vertical uma diminuição média de 10% no valor da altura do cordão para garantir uma sobreposição consistente. Para a sobreposição horizontal, o modelo criado sugere que a distância entre centros de cordões deve ser igual a 67% da largura do cordão base. Intersecções contínuas entre cordões de solda foram mais adequadas, evitando acumulações e desvios significativos. Em conexões em caminhos fechados, alternar o ponto de início de cada camada e inverter o sentido a cada camada reduziu desvios ao longo da peça. As propriedades mecânicas das peças demostraram isotropia e valores adequados para o material utilizado. O algoritmo de predição de parâmetros demonstrou eficácia na segmentação e parametrização das peças de forma adaptativa com base na base de dados e diretrizes pré-estabelecidas. Em conclusão, este trabalho oferece contribuições significativas para a implementação eficiente da manufatura aditiva por soldagem a arco, facilitando a produção de peças com qualidade e eficiência.