FABRICAÇÃO ADITIVA DE COMPONENTES METALICOS - PROCESSO, ESTRUTURA E PROPRIEDADES

 TEMA:

FABRICAÇÃO ADITIVA DE COMPONENTES METALICOS - PROCESSO, ESTRUTURA E PROPRIEDADES

Autores: T. Deb Roy, H.L. Wei, J.S zuback, T. Mukherjee, J.W. Elmer, J.O. Milewski,

A.M. Beese, A.Wilsom-Heid, A. De, W. Zhang

RESUMO

Como o campo da fabricação aditiva (AM) está evoluindo rapidamente, uma avaliação crítica periódica de nossa compreensão é útil e este artigo procura atender a essa necessidade. A singularidade desta revisão inclui discussões substantivas sobre ligas refratárias, metais precisos e ligas classificadas em termos de composição, uma comparação sucinta da AM com a soldagem e um exame crítico da capacidade de impressão de várias ligas de engenharia com base em experimentos e teoria. A fabricação de uma peça estruturalmente solida, isenta de defeitos e confiável requer um entendimento das opções de processo disponível, seus processos físicos subjacentes, materiais de matéria-prima, métodos de controle de processo e uma apreciação da origem dos vários defeitos comuns e seus remédios.

Palavra-chave:  Fabricação aditiva. Impressão 3D. Deposição de energia dirigida. Deposição a laser.

1. INTRODUÇÃO

Bicos de fabricação aditivos, que anteriormente exigia a montagem de várias peças e estruturas de engenharia leves que resultam em economia de custos significativa. Os implantes médicos e dentários produzidos pela AM oferecem melhorias significativas na integração, biocompatibilidade e a possibilidade de dispositivos compatíveis com o paciente derivados da imagem médica com próprio paciente. As pontas do queimador de mistura e turbilhão feitas de materiais de alta temperatura em formas complexam economizam energia, prolongam a vida útil dos componentes e reduzem o reparo e o tempo de inatividade do sistema.

Os processos (AM) constroem peças tridimensionais (3D) adicionando progressividade camadas finas de materiais guiadas por um modelo digital. Esse recurso exclusivo permite a produção de peças complexas ou personalizadas diretamente do projeto, sem a necessidade de ferramentas ou formas caras, com punções, matrizes ou moldes de fundição e reduz a necessidade de muitas etapas de processamento convencionais. Além disso, uma redução significativa na contagem de peças pode ser obtida eliminando ou reduzindo a necessidade de montar vários componentes.

A tecnologia AM metal, desenvolvida em laboratórios nacionais, universidades e laboratórios de pesquisa industrial, agora esta sendo demonstrada  e adotada pela indústria. Embora certas aplicações tenham atingidos os níveis de prontidão tecnológica de produção totalmente certificada, a maioria o fez através da certificação de foça bruta de cada tipo de peça, material e processo individual. O novo campo do metal AM tem capacidade de produzir componentes difíceis de fabricar em formas estruturais complexas que são difíceis ou impossíveis de fabricar por meios convencionais, como uma substituição direta de componentes fabricados convencionalmente.

O AM das ligas tem origem na tecnologia de pós metálicos, soldagem por feixe de alta energia, revestimento e prototipagem. Processos de estado sólidos, como laminação de chapas ou aqueles que dependem principalmente de compactação a frio, aglutinantes ou infiltração e brasagem, não fazem parte do escopo desta revisão.  

1. ANÁLISE E COMENTARIO DO CONTEUDO

Espera-se que este trabalho seja útil para entender o estado atual da tecnologia, as lacunas no trabalho científicos e a pesquisa precisa de mais benefícios para o avanço e a expansão da AM de materiais metálicos.