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Estudo de revestimentos de carboneto de tungstênio (WC) produzidos por DED Direct Energy Deposition em aços AISI H13 e 4140

Processo: 19/26362-2
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de abril de 2020
Vigência (Término): 31 de março de 2022
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Mecânica - Processos de Fabricação
Pesquisador responsável:Reginaldo Teixeira Coelho
Beneficiário:Fábio Edson Mariani
Instituição-sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:16/11309-0 - Estudo, desenvolvimento e aplicação de processo híbrido: Manufatura Aditiva (Ma) + High Speed Machining/Grinding (HSM/G), AP.TEM
Assunto(s):Revestimentos   Carbetos   Tungstênio   Cobalto   Aço   Impressão tridimensional   Aspersão térmica   Adesividade   Desgaste

Resumo

Atualmente a manufatura de peças e de suas ferramentas para produção em série e exclusiva, como moldes e matrizes, enfrenta um novo desafio: máxima precisão, flexibilidade e alta velocidade de produção. O presente projeto de pesquisa tem como objetivo, produzir revestimentos de carboneto de tungstênio aglomerado com cobalto (WC-Co) em aços AISI H13 e 4140 por meio de manufatura aditiva (MA) utilizando o método Direct Energy Deposition (DED) Powder-fed system a laser, comparando com revestimentos obtidos por aspersão térmica HVOF. O processo de MA-DED Powder-fed system a laser é uma tecnologia recente e, para o desenvolvimento de revestimentos em peças, é necessário um estudo completo dos parâmetros de deposição para a utilização de outros materiais como matéria-prima. Os revestimentos produzidos serão avaliados a fim de verificar os parâmetros de manufatura, podendo-se propor alterações no processo para garantir que o material depositado tenha propriedades semelhantes ou superiores a de revestimentos obtidos por aspersão térmica, reduzindo limitações, custos e tempos de produção. Adicionalmente, será modificada a proporção de Co para a deposição dos pós. Os revestimentos produzidos serão caracterizados utilizando-se de técnicas microestruturais (MEV/EDS e confocal a laser), difração e fluorescência de raios-X, bem como ensaios de dureza, adesividade (revestimento/substrato) e ensaios de desgaste microadesivo e microabrasivo. As interconexões entre essas tecnologias e a qualidade do processo é uma etapa importante para o desenvolvimento de revestimentos produzidos por MA. O resultado esperado é a obtenção de um revestimento homogêneo, de ótima adesão ao substrato e elevada resistência ao desgaste. Pretende-se aplicar o conhecimento adquirido durante o projeto para desenvolver revestimentos de WC-Co em matrizes para injeção de produtos termoplásticos, bem como em pás e palhetas de turbina a vapor para geração de energia biomassa com bagaço da cana. (AU)