Processos híbridos step-by-step para produção de componentes metálicos com geometrias complexas

Abstract

Num mundo onde a 4ª revolução industrial está iminente, exige-se a adaptação a este novo paradigma, onde componentes exclusivos, adaptados às necessidades do consumidor com geometrias inviáveis tornam-se possíveis. O fabrico aditivo responde perfeitamente a estas exigências, onde o processo de fusão seletiva por laser (SLM) de pós assume um papel significativo para o processamento de materiais metálicos. No entanto, para além da densificação, a rugosidade da superfície é um dos problemas deste processo de fabrico. Após estudo exaustivo de diversos parâmetros de processamento de um componente esférico, em diversas localizações, esta dissertação demonstra que há sempre necessidade de recurso a processos híbridos. No entanto, os parâmetros selecionados são determinantes para a esfericidade e ocorrência de defeitos que podem afetar a sua geometria. Numa segunda instância, foram comparados as caraterísticas/propriedades de dois tipos de pó de aço H13: comercial e resultante do aproveitamento de aparas de maquinagem/acabamento. Os pós de apara metálica H13 podem atingir após processamento propriedades ainda adequadas às aplicações a que se destinam, através de uma solução ambientalmente sustentada.

In a world where the fourth industrial revolution seems imminent, it’s required some adaptation to this new paradigm, where exclusive, consumer-friendly components with unviable geometries become possible. The additive manufacturing possibilities answer perfectly those demands, where the selective laser melting process takes a front lead in metallic materials processing. Still, the densification and surface roughness are a problem of this fabrication process. After exhaustive study of diverse process parameters of a spherical component, in diverse locations, this dissertation shows that there is always necessity of hybrid processes. However, the selected parameters are essential to the sphericity and defect occurrence that can alter the geometry. In a second instance, it was compared the characteristics/properties of two types of H13 steel powders: commercial and resulting of the harnessing machining/finishing chips. The H13 steel chip powder can achieve, after the processing, properties adequate to the desired applications, through an environmentally sustained solution