Influência dos parâmetros de processo na manufatura aditiva do aço ferramenta A2

• Processo: 22/06310-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2022
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2023
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Metalurgia Física
• Pesquisador responsável: Piter Gargarella
• Beneficiário: Bruno Bianchini
• Supervisor: Ilya Okulov
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Leibniz-Institut für Werkstofforientierte Technologien (IWT), Alemanha
• Vinculado à bolsa: 20/09343-1 - Influência dos parâmetros de processo na manufatura aditiva do aço ferramenta A2, BP.DD
• Assunto(s): Impressão tridimensional Propriedades mecânicas Aço ferramenta Materiais metálicos Fusão em leito de pó
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Aço Ferramenta | Manufatura Aditiva | Processamento de Materiais Metálicos | Propriedades mecânicas | Manufatura Aditiva

Resumo

Vários parâmetros de processo podem influenciar na integridade, microestrutura e nas propriedades mecânicas de amostras produzidas por Fusão em Leito de Pó de Metais a Laser (PBF-LB/M). Em um estudo inicial de otimização de parâmetros, a fim de encontrar uma janela de processo que produz as amostras com a maior densidade e menor quantidade de defeitos possível, pode-se estudar a variação da densidade de energia volumétrica e sua influência na densificação de peças produzidas por PBF-LB/M. No entanto, especialmente para ligas com alta resistência mecânica como aços ferramenta, o processo pode reduzir significativamente sua ductilidade e formar trincas durante o resfriamento devido às altas tensões térmicas residuais envolvidas no processo. Essas tensões advêm de altas taxas de resfriamento e elevados gradientes térmicos intrínsecos ao processo PBF. Uma quantidade significativa de trincas foi observada em amostras de AISI A2 produzidas por PBF-LB/M durante a etapa preliminar de otimização de parâmetros. Esse projeto BEPE tem o objetivo de resolver o problema de formação de trincas em aço ferramenta A2 durante o processo de manufatura aditiva ao utilizar preaquecimento do substrato para reduzir os gradientes térmicos e, consequentemente, as tensões térmicas residuais. Todavia, o equipamento necessário para aplicar preaquecimento no substrato durante o processo não está disponível no DEMa/UFSCar. Portanto, o bolsista planeja utilizar o equipamento disponível no Leibniz-Institut für Werkstofforientierte Technologien - IWT Bremen, parceiro antigo do grupo de pesquisa ao qual o bolsista pertence. A duração do BEPE é de um ano, durante o qual amostras serão produzidas utilizando diferentes temperaturas de preaquecimento do substrato e caracterizadas por microscopia ótica e eletrônica de varredura, difração de raios-X e dureza. Após essa etapa de otimização, serão produzidos corpos de prova de tração para ensaios de tração que serão realizados no IWT-Bremen. (AU)