Avaliação de parâmetros e utilização do tempo de parada na qualidade construtiva de uma peça de alumínio fabricada por manufatura aditiva por deposição a arco

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dc.contributor.advisor1Ferreira Filho, Demostenes
dc.contributor.referee1Ferreira Filho, Demostenes
dc.contributor.referee1Rodrigues, Thales Marcelo Pereira
dc.contributor.referee1Kihara, Eliane Alves
dc.contributor.referee1Souza, Daniel
dc.creatorSilva, Felipe Cardoso Tavares
dc.date.accessioned2024-01-29T12:16:14Z
dc.date.available2024-01-29T12:16:14Z
dc.date.issued2023-08-14
dc.description.abstractAn aspect of the Additive Manufacturing (AM) manufacturing process that has been widespread in the Biomedical, Automobile and Aerospace industries is the Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM). WAAM consists in the manufacture of metallic components from the deposition of multilayers of weld beads on a substrate, that is, from a three-dimensional model, the object is divided into layers, defining the trajectory in which the addition of metal, performing it by means of a robotic manipulator. The AM has advantages when compared to other manufacturing processes, such as conventional machining, such as a high deposition rate, less material waste, and the possibility of manufacturing complex parts of large proportions. However, it has been facing some challenges to become sufficiently mature and to be applied on a large scale in the industry, thus demanding a series of studies and research for its consolidation and maturation. The objective of this work was to contribute to this maturation through the evaluation of the influence of the parameters used in the manufacture by the WAAM process of an aluminum part with a relatively complex profile and the evaluation of the influence of the use of stop between layers in the manufacture of this part. For this, a pulsed GMAW (Gas Metal Arc Welding) welding system was used coupled to a Yaskawa Motoman HP20D-A80 robotic manipulator, with ER4043 aluminum wires of 1.2 mm in diameter. After programming the trajectories, preliminary tests were carried out in the format of an airfoil, having as standardized parameters the Contact Tip to Work Distance (CTWD) in 18 mm and the rise GAP in 0.5 mm and as varied parameters the deposition velocity (cm/min), the welding current in synergic mode (A) and the pure argon gas flow rate (L/min). Next, two airfoils were manufactured with 100 layers each, the first without stopping and the second with a 30-second stop between each layer, to perform a dimensional analysis and compare the time spent in the manufacture, height, thickness, porosity, and surface finish.
dc.description.resumoUma vertente do processo de fabricação Manufatura Aditiva (MA) que vem sendo difundida nas indústrias Biomédica, Automobilística e Aeroespacial é a Manufatura Aditiva por Deposição a Arco (MADA). A MADA consiste na fabricação de componentes metálicas a partir da deposição de multicamadas de cordões de solda sobre um substrato, ou seja, a partir de um modelo tridimensional, divide-se o objeto em camadas, definindo a trajetória na qual será feita a adição de metal, realizando-a por meio de um manipulador robótico. A MA apresenta vantagens quando comparado com outros processos de fabricação, como a usinagem convencional, como a alta taxa de deposição, o menor desperdício de material e a possibilidade de fabricação de peças complexas e de grandes proporções. Entretanto vem enfrentando alguns desafios para se tornar suficientemente maduro e ser aplicado em larga escala na indústria, demandando, assim, uma série de estudos e pesquisas para sua consolidação e amadurecimento. O objetivo deste trabalho foi contribuir para esse amadurecimento por meio da avaliação da influência dos parâmetros utilizados na fabricação pelo processo MADA de uma peça de alumínio com perfil relativamente complexo e da avaliação da influência da utilização de parada entre as camadas na fabricação dessa peça. Para isso utilizou-se um sistema de soldagem GMAW (Gas Metal Arc Welding) pulsado acoplado a um manipulador robótico Yaskawa Motoman HP20D-A80, com arames de alumínio ER4043 de 1,2 mm de diâmetro. Após a programação das trajetórias foram realizados testes preliminares no formato de um aerofólio, tendo como parâmetros padronizados a Distância entre o Bico de Contato e a Peça (DBCP) em 18 mm e o GAP de subida em 0,5 mm e como parâmetros variados a velocidade de deposição (cm/min), a corrente de soldagem no modo sinérgico (A) e a vazão do gás argônio puro (L/min). Na sequência fabricou-se dois aerofólios com 100 camadas cada um, o primeiro sem parada e o segundo com parada de 30 segundos entre cada camada, com o intuito de realizar uma análise dimensional e comparar tempo gasto na fabricação, altura, espessura, porosidade e acabamento superficial.
dc.identifier.citationSILVA,Felipe Cardoso Tavares. Avaliação de parâmetros e utilização do tempo de parada na qualidade construtiva de uma peça de alumínio fabricada por manufatura aditiva por deposição a arco. 2023. 62 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica) - Escola de Engenharia Elétrica, Mecânica e de Computação, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2023.
dc.identifier.urihttp://repositorio.bc.ufg.br//handle/ri/24212
dc.language.isopor
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.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectManufatura Aditiva (MA)
dc.subjectManufatura aditiva por deposição a arco (MADA)
dc.subjectGMAW
dc.subjectTempo de parada
dc.subjectAlumínio
dc.subjectAdditive Manufacturing (AM)
dc.subjectWire Arc Additive Manufacturing (WAAM)
dc.subjectGMAW
dc.subjectStop time
dc.subjectAluminum
dc.titleAvaliação de parâmetros e utilização do tempo de parada na qualidade construtiva de uma peça de alumínio fabricada por manufatura aditiva por deposição a arco
dc.typeTrabalho de conclusão de curso de graduação (TCCG)

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