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Estudo, desenvolvimento e aplicação de processo híbrido: Manufatura Aditiva (Ma) + High Speed Machining/Grinding (HSM/G)

Processo: 16/11309-0
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Temático
Vigência: 01 de setembro de 2017 - 31 de agosto de 2022
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Mecânica - Processos de Fabricação
Pesquisador responsável:Reginaldo Teixeira Coelho
Beneficiário:Reginaldo Teixeira Coelho
Instituição-sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Pesquisadores principais:João Fernando Gomes de Oliveira ; Jorge Vicente Lopes da Silva ; Mário Boccalini Júnior ; Milton Sergio Fernandes de Lima ; Nelson Guedes de Alcântara
Pesq. associados:Alex Camilli Bottene ; Andre Luiz Nunis da Silva ; Claudemiro Bolfarini ; Daniel Leal Bayerlein ; Éder Sócrates Najar Lopes ; Eraldo Jannone da Silva ; Joao Batista Ferreira Neto ; João Ricardo Filipini da Silveira ; Jose Donato Ambrósio ; Marcelo Bertolete Carneiro ; Pablo Aronne Funchal de Barros ; Paulo Inforçatti Neto ; Pedro Yoshito Noritomi ; Piter Gargarella ; Raphael Galdino dos Santos ; Sheila Medeiros de Carvalho
Auxílios(s) vinculado(s):19/08926-6 - Processamento pós-avançado para o melhoramento da qualidade dos componentes de engenharia impressos em 3D, AP.R SPRINT
17/24122-9 - EMU concedido no processo 16/11309-0: equipamento para DED - direct energy deposition, AP.EMU
Bolsa(s) vinculada(s):20/05049-1 - Design e avaliação das propriedades mecânicas de aços de baixa densidade de alto módulo - com formação de TiB2 in situ - processados por manufatura aditiva e metalurgia do pó, BP.DR
20/08432-0 - Desenvolvimento experimental do reparo de turbinas a gás por meio de deposição direta de energia com uso de lasers, BP.DD
20/03110-5 - Caracterização de WC-Co depositados por meio de manufatura aditiva (ma) utilizando o método Direct Energy Deposition (DED), BP.IC
+ mais bolsas vinculadas 20/03119-2 - Estudo e desenvolvimento de estratégias para processo híbrido, BP.IC
19/26362-2 - Estudo de revestimentos de carboneto de tungstênio (WC) produzidos por DED Direct Energy Deposition em aços AISI H13 e 4140, BP.PD
19/25229-7 - Fabricação de estruturas de satélites de pequeno porte com uso de lasers, BP.PD
20/00035-2 - Avaliação de operações de pós-processamento de peças fabricadas usando manufatura híbrida (Mfh) quanto a rugosidade, BP.IC
19/13715-4 - Estudos das variáveis de processo na atomização a gás inerte na produção de pós metálicos para DED - Direct Energy Deposition e PBD - Powder Bed Deposition, BP.PD
19/10758-4 - Estudo e desenvolvimento do pós-processamento de peças metálicas obtidas por manufatura aditiva: aplicação do fresamento e retificação em elevadas velocidades de corte e do processo de acabamento magnético-abrasivo, BP.DR
19/01829-5 - Manufatura aditiva por fusão seletiva a laser e deposição com energia direta de aço inoxidável 316L: efeito das variáveis de processo nas propriedades mecânicas, BP.DR
19/02772-7 - Estudo, desenvolvimento e aplicação de processo híbrido: Manufatura Aditiva (MA) + High Speed Machining/Grinding (HSM/G), BP.PD
19/00343-1 - Controle do processo de directed energy deposition para fabricação de componentes de Geometria complexa por Manufatura Aditiva (MA), BP.DR
18/23884-5 - Avaliação do processo de manufatura aditiva no comportamento microestrutural e mecânico em reparos para moldes de injeção, BP.DR
18/16898-0 - Fusão seletiva a laser de aço inoxidável 316L, BP.IC
18/17981-8 - Manufatura aditiva de aço ferramenta H13, BP.IC
18/15659-1 - Fusão seletiva a laser de aço ferramenta H13, BP.DD
18/09999-4 - Apoio técnico no laboratório de preparação metalográfica e de ensaios mecânicos, BP.TT
18/06691-9 - Caracterização de pó comercial de aço 316L, BP.IC
18/05845-2 - Caracterização de pó comercial de aço H13, BP.IC - menos bolsas vinculadas
Assunto(s):Manufatura  Usinagem  Fresagem  Forjamento  Fundição (processos de fabricação) 

Resumo

Dentre os novos e enormes desafios atuais para a manufatura está a produção econômica e sustentável. A Manufatura Aditiva (MA), capaz de produzir com flexibilidade, total automação e sustentabilidade, surge com uma forte tendência à substituição, ao menos parcial, de processos tradicionais de fundição, forjamento e usinagem. Esta tecnologia foi abordada em workshop no IPT em 2015 com a presença de diretores, pesquisadores e representantes da indústria e de agências de fomento (FAPESP). Dada à relevância do tema foi sugerida a reunião das instituições envolvidas com MA no estado de São Paulo para o alinhamento de esforços no desenvolvimento dessa recente e inovadora tecnologia de Manufatura. Reunida a equipe e montada a presente proposta, em diversas reuniões, constatou-se que os desenvolvimentos futuros desta tecnologia estão, contudo, balizados por vários desafios tecnológicos, alguns destes tratados neste projeto. O acabamento superficial das peças obtidas por MA é um deles, uma vez que pode não atender algumas aplicações de alto desempenho, requerendo o uso de processos subtrativos, como a Usinagem de Alta Velocidade/Retificação (High Speed Machining/Grinding - HSM/G), caracterizando uma nova classe denominada de Processos Híbridos (PrH). Outros desafios que aparecem são o controle sobre a qualidade metalúrgica das peças produzidas e do sobremetal necessário para usinagem por HSM/G. Para isso necessita-se controlar a qualidade do pó e os parâmetros de processo; ambos objetos de estudo neste projeto. Em termos de MA, dois processos serão tratados de forma particular neste estudo: Powder Bed Deposition-PBD e Direct Energy Deposition-DED. O primeiro trata de fundir camadas sequenciais do leito metálico com uso de laser e o segundo envolve o uso concomitante do laser e do pó injetado sobre a superfície da peça. Finalmente, o projeto pretende organizar as pesquisas para a execução de dois produtos particularmente importantes para o setor produtivo: ferramentas para moldagem por injeção de termoplásticos e palhetas de turbina para geração de energia, ambos obtidos pelo uso do PrH. Além de promover o avanço científico e a formação de recursos nesta importante e inovadora área da engenharia de fabricação, o projeto pretende avançar sobre a fabricação de partes reais, as quais possuem forte caráter inovador. Workshops anuais, envolvendo a equipe do Project e o setor produtivo, estão entre as metas previstas, assim como pedidos de patentes de possíveis novos processos, procedimentos e produtos. (AU)

Matéria(s) publicada(s) na Agência FAPESP sobre o auxílio:
Industrias brasileñas están fabricando un modelo de visera de protección desarrollado en la USP 
Modelo de viseira de proteção desenvolvido pela USP está sendo produzido por indústrias 
Pós-doutorado em manufatura aditiva com bolsa da FAPESP 
Pós-doutorado em engenharia de superfícies com bolsa FAPESP 
Pós-doutorado em metalurgia do pó com bolsa da FAPESP 
Una nueva tecnología permitirá fabricar piezas de metal mediante impresión 3D 
Nova tecnologia permitirá fabricar peças de metal por impressão 3D  
Pós-doutorado em pesquisa no IPT com bolsa da FAPESP 
Matéria(s) publicada(s) na Revista Pesquisa FAPESP sobre o auxílio::
El avance de la impresión 3D 
El avance de la impresión 3D 
Matéria(s) publicada(s) no Pesquisa para Inovação FAPESP sobre o auxílio:
Nova tecnologia permitirá fabricar peças de metal por impressão 3D 
Matéria(s) publicada(s) em Outras Mídias (54 total):
Mais itensMenos itens
CNN (Brasil): Estudantes e indústrias produzem máscaras de proteção para doação a hospitais (09/Abr/2020)
O Estado de S. Paulo: Tecnologia dá vida ao místico troféu (01/Jan/2020)
Estadão.com: Pesquisadores produzem réplica da taça Jules Rimet para celebrar 50 anos do tri (01/Jan/2020)
Portal R7: Com técnica de impressão 3D em metal, pesquisadores criam réplica da Jules Rimet (01/Jan/2020)
IstoÉ online: Com técnica de impressão 3D em metal, pesquisadores criam réplica da Jules Rimet (01/Jan/2020)
Diário da Região (São José do Rio Preto, SP) online: Com técnica de impressão 3D em metal, pesquisadores criam réplica da Jules Rimet (31/Dez/2019)
G1: Pesquisadores da USP produzem réplica da taça Jules Rimet em impressora 3D que funde aço (13/Dez/2019)
UOL: Professor da USP usa nova técnica para imprimir taça Jules Rimet em metais (06/Dez/2019)
BOL: Professor da USP usa nova técnica para imprimir taça Jules Rimet em metais (06/Dez/2019)
Veja online: Impressão 3D está sendo usada para criar nova Taça Jules Rimet (04/Dez/2019)
Nas Notícias: Universidades mobilizar para produzir EPI (27/Abr/2020)
Vida & Ação: Protetores faciais nascem nas universidades públicas (10/Abr/2020)
2A+ Farma: Modelo de viseira de proteção desenvolvido pela USP está sendo produzido por indústrias (10/Abr/2020)
Portal do Governo do Estado de São Paulo: USP: Modelo de viseira de proteção é produzido por indústrias no combate à COVID-19 (09/Abr/2020)
Galileu online: Contra Covid-19, USP projeta viseira para milhares de agentes de saúde (09/Abr/2020)
Notícias de Campinas: USP: Modelo de viseira de proteção é produzido por indústrias no combate à COVID-19 (09/Abr/2020)
Mix Vale: USP: Modelo de viseira de proteção é produzido por indústrias no combate à COVID-19 (09/Abr/2020)
Casa dos Médicos: Contra Covid-19, USP projeta viseira para milhares de agentes de saúde (09/Abr/2020)
Notícias de Indaiatuba: USP: Modelo de viseira de proteção é produzido por indústrias no combate à COVID-19 (08/Abr/2020)
Portal Varada: Impressão 3D está sendo usada para criar nova Taça Jules Rimet (28/Fev/2020)
Printnews: Impressão 3D vai reconstruir a taça Jules Rimet em metal (13/Jan/2020)
Band: Com técnica de impressão 3D em metal, pesquisadores criam réplica da Jules Rimet (02/Jan/2020)
Terra: Pesquisadores produzem réplica da taça Jules Rimet para celebrar 50 anos do tri (01/Jan/2020)
Futebol Interior: Pesquisadores da EESC-USP criam réplica da taça Jules Rimet (01/Jan/2020)
Bem Paraná online: Com técnica de impressão 3D em metal, pesquisadores criam réplica da Jules Rimet (01/Jan/2020)
MSN: Pesquisadores produzem réplica da taça Jules Rimet para celebrar 50 anos do tri (01/Jan/2020)
Dom Total: Pesquisadores criam réplica da Jules Rimet usando impressão 3D em metal (01/Jan/2020)
Folha Vitória online: Com técnica de impressão 3D em metal, pesquisadores criam réplica da Jules Rimet (01/Jan/2020)
Press From Brasil (EUA): Pesquisadores produzem réplica da taça Jules Rimet para celebrar 50 anos do tri (01/Jan/2020)
Central das Notícias: Pesquisadores produzem réplica da taça Jules Rimet para celebrar 50 anos do tri (01/Jan/2020)
Blog da Luciana Mello: Com técnica de impressão 3D em metal, pesquisadores criam réplica da Jules Rimet (01/Jan/2020)
Superesportes MG: Com técnica de impressão 3D em metal, pesquisadores criam réplica da Jules Rimet (01/Jan/2020)
Correio do Povo (Porto Alegre, RS) online: Com técnica de impressão 3D em metal, pesquisadores criam réplica da Jules Rimet (31/Dez/2019)
Antena 1: Brasil comemora 50 anos de tricampeonato com nova Taça Jules Rimet (27/Dez/2019)
O Jornal (Palmas, TO): Impressão 3D vai Reconstruir Taça Jules Rimet em Metal (18/Dez/2019)
Globo Esporte online: Taça Jules Rimet será reproduzida em impressora 3D na USP de São Carlos (13/Dez/2019)
Notícias Legais: Pesquisadores da USP produzem réplica da taça Jules Rimet em impressora 3D que funde aço (13/Dez/2019)
Portal G1 News: Pesquisadores da USP produzem réplica da taça Jules Rimet em impressora 3D que funde aço (13/Dez/2019)
Silvani Notícias (G1 Notícias): Pesquisadores da USP produzem réplica da taça Jules Rimet em impressora 3D que funde aço (13/Dez/2019)
Plantão dos Lagos: Pesquisadores da USP produzem réplica da taça Jules Rimet em impressora 3D que funde aço (13/Dez/2019)
Head Topics (Brasil): Pesquisadores da USP produzem réplica da taça Jules Rimet em impressora 3D que funde aço (12/Dez/2019)
Ipesi: Réplica da Taça Jules Rimet em aço inox será construída com uso de impressão 3D (10/Dez/2019)
Nossa São Carlos: Nova tecnologia de impressão 3D vai reconstruir taça Jules Rimet em metal (09/Dez/2019)
Blog do BG: Impressão 3D está sendo usada para criar nova Taça Jules Rimet (07/Dez/2019)
São Miguel para Todos: Impressão 3D está sendo usada para criar nova Taça Jules Rimet (07/Dez/2019)
Informativo Wildes Brito: Impressão 3D está sendo usada para criar nova Taça Jules Rimet (07/Dez/2019)
A Cidade On (São Carlos, SP): Nova tecnologia de impressão 3D vai reconstruir taça Jules Rimet em metal (06/Dez/2019)
PCWorld Brasil: Nova tecnologia de impressão 3D vai reconstruir taça Jules Rimet em metal (06/Dez/2019)
Jornal da USP online: Nova tecnologia de impressão 3D vai reconstruir taça Jules Rimet em metal (05/Dez/2019)
Notícias Legais: Impressão 3D está sendo usada para criar nova Taça Jules Rimet (05/Dez/2019)
Portal Varada: Impressão 3D está sendo usada para criar nova Taça Jules Rimet (05/Dez/2019)
Head Topics (Brasil): Impressão 3D está sendo usada para criar nova Taça Jules Rimet (04/Dez/2019)
Plantão dos Lagos: Impressão 3D está sendo usada para criar nova Taça Jules Rimet (04/Dez/2019)
Instituto Lado a Lado pela Vida: Modelo de viseira de proteção desenvolvido pela USP está sendo produzido por indústrias (09/Abr/2020)

Publicações científicas (7)
(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)
DE ANDRADE FERREIRA, CAROLINE CRISTINE; BRAGA, VAGNER; MOTA DE SIQUEIRA, RAFAEL HUMBERTO; DE CARVALHO, SHEILA MEDEIROS; FERNANDES DE LIMA, MILTON SERGIO. Laser beam welding of DP980 dual phase steel at high temperatures. OPTICS AND LASER TECHNOLOGY, v. 124, APR 2020. Citações Web of Science: 0.
GONCALVES, THAIS SOARES; DE FARIA, GERALDO LUCIO; DE SIQUEIRA, RAFAEL HUMBERTO MOTA; DE LIMA, MILTON SERGIO FERNANDES. Weldability and mechanical behavior of laser-welded TRIP 750 steel sheets. INTERNATIONAL JOURNAL OF ADVANCED MANUFACTURING TECHNOLOGY, v. 107, n. 5-6 MAR 2020. Citações Web of Science: 0.
RICCARDO AUGUSTO MOREIRA MONTUORI; GUSTAVO FIGUEIRA; THIAGO PACAGNAN CATALDI; NELSON GUEDES DE ALCÂNTARA; CLAUDEMIRO BOLFARINI; REGINALDO TEIXEIRA COELHO; PITER GARGARELLA. Manufatura Aditiva de Aço Inoxidável 316L por Fusão Seletiva a Laser. Soldagem & Inspeção, v. 25, p. -, 2020.
GIULIANA SARDI VENTER; MAÍRA MARTINS DA SILVA. Vibration Control Using Multilayer Piezoelectric Actuators: Towards Chatter Supression in Turning Operations. MATERIALS RESEARCH-IBERO-AMERICAN JOURNAL OF MATERIALS, v. 23, n. 4, p. -, 2020. Citações Web of Science: 0.
RAQUEL ALVIM DE FIGUEIREDO MANSUR; CAROLINE CRISTINE DE ANDRADE FERREIRA; ISABELA ATÍLIO; SHEILA MEDEIROS DE CARVALHO; VAGNER BRAGA; RAFAEL HUMBERTO DE MOTA SIQUEIRA; MILTON SERGIO FERNANDES DE LIMA. A Comparative Study of Abbreviated Heat Treatments for SAE 4130 Steel After Laser Welding. MATERIALS RESEARCH-IBERO-AMERICAN JOURNAL OF MATERIALS, v. 23, n. 4, p. -, 2020. Citações Web of Science: 0.
SAKAMITI, GUILHERME PENNACHIN; MOTA DE SIQUEIRA, RAFAEL HUMBERTO; DE CARVALHO, SHEILA MEDEIROS; MEIRELES, JOAO BATISTA; FERNANDES DE LIMA, MILTON SERGIO. Weldability of a zirconium alloy comparing resistance and pulsed laser methods. NUCLEAR MATERIALS AND ENERGY, v. 20, AUG 2019. Citações Web of Science: 0.
LIMA, M. S. F.; CARVALHO, S. M.; SIQUEIRA, R. H. M.; CUNHA, M. C.; GONCALVES, C. M.; GODEFROID, L. B. Laser-induced heating for enhanced fatigue life of aerospace aluminum alloys. Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering, v. 40, n. 11 NOV 2018. Citações Web of Science: 0.

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