Manufatura avançada: exploração de métodos para controle e validação do processo de manufatura aditiva por fusão em leito de pó

• Processo: 18/06045-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2023
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2028
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Processos de Fabricação
• Pesquisador responsável: Éder Sócrates Najar Lopes
• Beneficiário: Éder Sócrates Najar Lopes
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Mecânica (FEM). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: André Luiz Jardini Munhoz ; Julian Arnaldo Avila Diaz ; Juliano Soyama ; Milton Sergio Fernandes de Lima ; Pedro Yoshito Noritomi
• Auxílio(s) vinculado(s): 24/02060-5 - Mitigação da austenita retida por modificação composicional do aço ferramenta AISI H13 processado por fusão em leito de pó, AP.R; 23/05806-5 - EMU concedido no processo 2018/06045-0: equipamento de manufatura aditiva de metais por fusão seletiva a laser, AP.EMU; 23/05807-1 - EMU concedido no processo 2018/06045-0: máquina universal de ensaios mecânicos (100 kN), AP.EMU; 23/05808-8 - EMU concedido no processo 2018/06045-0: sistema de correlação digital de imagem 3D, AP.EMU
• Bolsa(s) vinculada(s): 25/05865-7 - Análise experimental microestrutural e do comportamento mecânico de estruturas arquitetadas fabricadas em aço aisih13 por manufatura aditiva com feixe de laser programável, BP.IC; 25/05873-0 - Avaliação de canais conformais fabricados em aço ferramenta por manufatura aditiva com feixe de laser programável, BP.IC; 25/02998-6 - Simulação computacional e análise experimental do comportamento mecânico de estruturas arquitetadas fabricadas por manufatura aditiva com feixe de laser programável, BP.DD; + mais bolsas vinculadas 24/21005-5 - Influência de parâmetros de processamento em diferentes ligas metálicas processadas por PBF-LB usando laser de diâmetro e formato programável, BP.IC; 24/18806-6 - Caracterização microestrutural tridimensional de amostras fabricadas por manufatura aditiva com feixe de laser programável, BP.IC; 24/02502-8 - Estudo de otimização microestrutural e das propriedades mecânicas de amostras do aço ferramenta AISI-H13 processado por manufatura aditiva com feixe de laser programável, BP.DD - menos bolsas vinculadas
• Assunto(s): Fusão seletiva a laser Impressão tridimensional Instrumentação Simulação por computador Processo de fabricação
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Fusão seletiva a laser | impressão 3D | instrumentação | Manufatura Aditiva | processos de fabricação | Simulação Computacional | Manufatura Aditiva

Resumo

Este projeto Jovem Pesquisador, está em consonância com às iniciativas da FAPESP de fomentar acordos de cooperação científica e tecnológica nos temas da manufatura avançada, e tem como propósito conduzir estudos sistemáticos de planejamento experimental, de simulação computacional e de testes de processamento por manufatura aditiva (MA) pela técnica de fusão em leito de pó com feixe de laser (PBF-LB). Os objetivos compreendem: i) o planejamento experimental e a simulação computacional do comportamento mecânico dos corpos de prova (escala macrométrica); ii) o processamento por PBF-LB de materiais com diferentes graus de absorvidade utilizando laser de alta potência com formato da distribuição de calor e diâmetro do feixe programável; iii) a exploração de rotas de pós-processamento por tratamento térmico e por fim iv) a caracterização microestrutural e das propriedades mecânicas dos corpos de prova. Será abordado o processamento de materiais que apresentam características distintas de processabilidade, como os aços AISI-H13 (UNS T20813) e Maraging M300 (UNS K93120) e a liga CuCrZr (UNS C18150). Ao final do projeto a expectativa é que seja estabelecida a base de conhecimento para definição de metodologias de processamento, pós-processamento e caracterização de diferentes materiais processados por MA PBF-LB. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

ZLUHAN, BRUNO; NARASIMHARAJU, SHUBHAVARDHAN RAMADURGA; CHOLKAR, ABHIJIT; THOMAS, KEN; RAGHAVENDRA, RAMESH; LOPES, EDER S. N.. Design, defect analysis, compressive strength and surface texture characterization of Laser Powder Bed Fusion processed Ti6Al4V lattice structures. JOURNAL OF MATERIALS RESEARCH AND TECHNOLOGY-JMR&T, v. 35, p. 20-pg., 2025-03-01. (18/06045-0)

FONSECA, EDUARDO B.; GABRIEL, ANDRE H. G.; ROCHA, THIAGO M.; VALIM, DIEGO B.; LOPES, EDER S. N.. A method to evaluate the processability of metallic alloys by laser-based powder bed fusion. MATERIALS TODAY COMMUNICATIONS, v. 44, p. 6-pg., 2025-03-01. (19/06276-4, 18/06045-0)

FONSECA, EDUARDO B.; GABRIEL, ANDRE H. G.; AVILA, JULIAN A.; VAZ, RODOLPHO F.; VALIM, DIEGO B.; CANO, IRENE G.; LOPES, EDER S. N.. Fracture toughness and wear resistance of heat-treated H13 tool steel processed by laser powder bed fusion. ADDITIVE MANUFACTURING, v. 78, p. 17-pg., 2023-11-21. (19/06276-4, 18/06045-0)