Para o fabrico de estruturas alveolares por processos aditivos

Abstract

Na atualidade o mercado é caraterizado por uma enorme competitividade, marcado por uma oferta a custos e qualidade muito semelhantes, exige que todas as entidades empresariais inovem a cada momento e ofereçam respostas rápidas, a todos os consumidores. Portanto, a inovação dos produtos passou a ter um rumo associado a produção personalizada. Assim, os processos aditivos começaram a ter uma presença com algum peso nos dias que correm, estima-se que haja um forte aumento nos anos que se avizinham, caraterizado pela possibilidade de fabrico de peças com elevada complexidade e personalização, por recurso a um processo comparativo ao das impressoras. Cada individuo personaliza o produto a seu gosto e com um clique envia essa informação para um equipamento, impressora, e esta encarrega-se, linha a linha, a transferir algo em formato digital para uma conteúdo físico. Este processo tem sido utilizado também para o fabrico de peças para diversos sistemas, sendo de salientar insertos e canais de arrefecimento de moldes de injeção de polímeros. A transferência de calor é um fator economicamente decisivo para a indústria de produção de componentes por processos replicativos, pois está na base do custo do produto. O presente estudo visa a utilização de dois materiais metálicos (bimetais) para incrementar a condutividade térmica do material dominante (aço ferramenta H13), e em consequência aumentar a cadência de produção. Na presente dissertação fica demonstrado que para uma maior eficácia térmica o processo de composição dos pós é determinante. Os pós de aço revestidos por cobre, por recurso à pulverização catódica, são a mistura mais conveniente, como matéria-prima para a fusão seletiva por laser (SLM). No entanto, a quantidade de cobre introduzida no material compósito, pelo processo de revestimento, cerca de 7% pd., é insuficiente para evidenciar um efeito inequívoco sobre o aumento da condutibilidade térmica da matriz de aço pela adição de cobre.

Today the market is characterized by an impressive competitiveness, expressed by low cost associated to a high quality. The stakeholders must innovate every second offering quick responses containing innovation. Therefore product innovation now has a direction to custom manufacturing. Additives processes began to have a strong presence, estimating growing in the next years, featured with the possibility of manufacturing parts with highly complex and individual customization. This is a comparative process to printers in each one can customize the product with one click. Information goes to a device, printer, and this takes care line by line, to transfer something in digital format for a physical content. Now additive process of metallic powder has being used for manufacturing parts for different systems, emphasizing inserts and cooling channels of polymers injection molds. Where heat transfer is an economical and decisive factor for parts production rate in replicative manufacturing processes. The present study aims to use two metals (bimetals) to increase the thermal conductivity of the typical mold material (H13 tool steel) and consequently increase the production rate using additive processing. In order to increase the high thermal efficiency besides geometry the addition to the steel of a metal with high thermal conductivity is crucial. Steel powders coated copper, by sputtering are shown to be the most convenient mixture as a raw material for selective laser melting (SLM). However, the content of copper introduced into the composite material by the coating process, about 7% wt., it is not enough to show a clear effect on the increasing of thermal conductivity of the steel matrix.