Ferramentaria Moderna

3D – Receita técnica para impressão sem “rasuras”

Plastico Moderno
7 de janeiro de 2019
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    A maior parte do pó metálico usado no Brasil é importada e, mesmo assim, não existe oferta de todas as ligas a exemplo do que acontece em rotas convencionais. Para suprir esse gap, muitas vezes se recorre a materiais nobres com propriedades superiores, cujo método de escolha depende muito da aplicação. “Na fusão seletiva a laser temos o processo de fabricação por leito de pó, nesse caso partimos de uma superfície plana para imprimir uma peça. Na LMD (Laser Metal Deposition) podemos partir de uma superfície complexa para impressão 3D, reparo ou revestimento, o que nos dá mais liberdade de trabalho, porém um acabamento pior do que a fusão seletiva a laser”, afirma André Marcon Zanatta, diretor de Inovação dos Institutos Senai de Inovação em Sistemas de Manufatura e de Processamento a Laser (Fiesc).

    Plástico Moderno, Equipamento de fusão a laser opera com pós metálicos

    Equipamento de fusão a laser opera com pós metálicos

    Em relação às opções de uso de matérias-primas, Lopes, do Ministério de Ciência e Tecnologia, esclarece que “ainda não existe resposta precisa e única. Partindo das necessidades de projeto, busca-se a solução mais adequada. Mas essa, muitas vezes, pode ser um conjunto, incluindo outros elementos como custos de aquisição e operacionais etc. Portanto, não é um processo linear, mas sim de análise detalhada durante todo o ciclo de desenvolvimento do produto”.

    Essa mistura de fatores também é admitida por Sofia, da UFPR, ao afirmar que “matérias-primas na forma de pós favorecem a escolha de ligas metálicas atomizadas de morfologia esférica, resultando em um maior controle da escoabiliade em processos de deposição”. Porém, dependendo do custo das ligas, é possível optar por outras técnicas de obtenção de pós metálicos, adequando-os aos parâmetros de deposição. Essa segunda escolha pode contribuir, inclusive, para eliminar eventuais variações na escoabilidade, acrescenta a professora.

    A Fusão Seletiva a Laser demanda pós metálicos normalmente com formato esférico e distribuição de tamanho de partículas na faixa de 10 a 45 µm. Já fusão por feixe de elétrons ou deposição direta com energia requer a faixa de 45 a 100 µm, informa Neto, do IPT. O tamanho e o formato dessas partículas, segundo os especialistas, determinam tanto a observância de bons fundamentos técnico-científicos, como o controle dos fatores críticos relacionados à qualidade dos produtos. Na prática, essas rotinas se traduzem na escolha adequada das rotas tecnológicas, seguindo os requisitos de propriedades mecânicas, estética e acabamento superficial desejados para as peças e componentes fabricados por impressão 3D.

    Plástico Moderno, Manipulação de pós metálicos usados na manufatura aditiva

    Manipulação de pós metálicos usados na manufatura aditiva

    “Cada matéria-prima com suas respectivas composições químicas, tem diferentes coeficientes de absorção à radiação laser. Seguindo a mesma lógica da especificidade, reage também de forma diferente com relação à transferência de calor, devido ao aquecimento do laser por razão das propriedades termodinâmicas e físico-químicas de cada material”, afirma Sabrina Marques, especialista em manufatura aditiva do Instituto Ânima Sociesc, em Joinville-SC.

    Por outro lado, observa “o pó com partículas esféricas tem uma alta densidade de empacotamento, que é favorável para a sinterização e fusão a laser. O formato das partículas também pode influenciar na escoabilidade de deposição do pó durante o processo de fabricação, constituindo-se em uma variável importante para a qualidade de formação das camadas”.

    Ao esclarecer que a fabricação de componentes em multicamadas se fundamenta também em conceitos de metalurgia da soldagem e fundição, Sofia, da UFPR, alerta para fatores de risco capazes de causar desconformidades na microestrutura. “Na fabricação de componentes novos por manufatura aditiva as propriedades mecânicas críticas são determinadas pelo tipo de componente e demanda em serviço. É importante controlar eventuais imperfeições, como porosidades, pois dependendo da dimensão em que elas se apresentam, pode ocorrer foco de concentração de tensões causadoras de trincas. Desta forma, a tenacidade é uma propriedade de grande relevância a semelhança do que acontece em componentes mecânicos processados por técnicas convencionais”, justifica.



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