Avaliação do diâmetro do arame e trajetória de fabricação de aerofólios de alumínio por manufatura aditiva por deposição a arco

dc.contributor.advisor-co1Souza, Daniel
dc.contributor.advisor1Ferreira Filho, Demostenes
dc.contributor.referee1Ferreira Filho, Demostenes
dc.contributor.referee1Souza, Daniel
dc.contributor.referee1Moreno, Maria Helena Rodrigues
dc.contributor.referee1Figueiredo, Kléber Mendes de
dc.creatorCastro, Matheus de Paula
dc.date.accessioned2026-08-14T13:49:14Z
dc.date.available2026-08-14T13:49:14Z
dc.date.issued2025-12-10
dc.description.abstractWire Arc Additive Manufacturing (WAAM) has emerged as a promising alternative for producing large metallic components, offering high deposition rates, geometric flexibility, and reduced operational costs when compared to other metal additive manufacturing processes. However, the use of WAAM with aluminum alloys poses significant challenges due to the material’s high thermal conductivity, rapid oxide formation, and susceptibility to arc instability. This study aimed to evaluate the influence of wire diameter and deposition trajectory on the fabrication of ER4043 aluminum airfoils prototypes using WAAM, examining welding parameters, arc behavior, and geometric accuracy. Aluminum wires with diameters of 1.2 mm, 1.0 mm, and 0.8 mm were tested through multilayer wall fabrication and qualitative analyses of continuity, stability, and thermal behavior. Subsequently, different trajectory strategies were developed and applied to a NACA 2412 airfoil, including contour segmentation and local adjustment of robotic travel speed. The results showed that the 1.2 mm wire provided the most stable and reproducible deposition conditions, whereas the 0.8 mm wire proved unfeasible under the tested parameters. Trajectory optimization revealed that controlled variation of travel speed is essential to compensate for geometric curvature differences along the airfoil, resulting in improved dimensional uniformity. The final enlarged prototype exhibited good layer adhesion and a contour consistent with the theoretical model. Overall, the findings demonstrate that wire diameter selection and trajectory definition play a decisive role in the quality of aluminum components produced by WAAM, supporting the advancement of this technique for aerospace and industrial applications.
dc.description.resumoA Manufatura Aditiva por Deposição a Arco (MADA) tem se destacado como alternativa viável para a produção de componentes metálicos de grande porte, oferecendo elevada taxa de deposição, flexibilidade geométrica e menor custo operacional quando comparada a outros processos de manufatura aditiva metálica. Entretanto, a aplicação dessa técnica em ligas de alumínio apresenta desafios relacionados à alta condutividade térmica, rápida formação de óxidos e instabilidades no arco elétrico. Este trabalho teve como objetivo avaliar a influência do diâmetro do arame e da estratégia de trajetória na fabricação de protótipos de aerofólios de alumínio ER4043 por MADA, investigando parâmetros de soldagem, estabilidade da deposição e qualidade geométrica dos perfis obtidos. Foram avaliados arames de 1,2 mm, 1,0 mm e 0,8 mm, por meio da fabricação de paredes multicamadas e análises qualitativas de continuidade, regularidade e comportamento térmico. Em seguida, foram desenvolvidas e testadas estratégias de trajetória aplicadas ao perfil NACA 2412, com segmentação do contorno e ajuste local da velocidade de deslocamento do robô. Os resultados indicaram que o arame de 1,2 mm apresentou o melhor desempenho, permitindo deposições estáveis e reprodutíveis, enquanto o arame de 0,8 mm mostrou-se inviável nas condições avaliadas. A análise das trajetórias demonstrou que a variação controlada da velocidade de deposição é essencial para compensar a diferença de curvatura ao longo do aerofólio, resultando em maior uniformidade geométrica. O protótipo final, fabricado com corda ampliada, apresentou boa adesão entre camadas e contorno compatível com o modelo teórico. Conclui-se que a escolha do diâmetro do arame e a definição adequada da trajetória são fatores determinantes para a qualidade de peças em alumínio produzidas por MADA, contribuindo para o avanço da técnica em aplicações aeronáuticas e industriais.
dc.identifier.citationCASTRO, Matheus de Paula. Avaliação do diâmetro do arame e trajetória de fabricação de aerofólios de alumínio por manufatura aditiva por deposição a arco. 2025. 62 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica) - Escola de Engenharia Elétrica, Mecânica e de Computação, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2025.
dc.identifier.urihttps://repositorio.bc.ufg.br//handle/ri/31367
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade Federal de Goiás
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.courseEngenharia Mecânica (RMG)
dc.publisher.departmentEscola de Engenharia Elétrica, Mecânica e de Computação - EMC (RMG)
dc.publisher.initialsUFG
dc.rightsAcesso Aberto
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectMADA/WAAM
dc.subjectAlumínio 4043
dc.subjectDiâmetro de arame
dc.subjectTrajetória robotizada
dc.subjectAerofólio NACA 4-dígitos
dc.subjectWAAM
dc.subjectAluminum 4043
dc.subjectWire diameter
dc.subjectRobotic trajectory
dc.subjectNACA 4-digit airfoil
dc.titleAvaliação do diâmetro do arame e trajetória de fabricação de aerofólios de alumínio por manufatura aditiva por deposição a arco
dc.typeTrabalho de conclusão de curso de graduação (TCCG)

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