Controle e monitoramento das características do processo L-PBF in-situ

• Processo: 25/05295-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2029
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica
• Pesquisador responsável: Alfredo Rocha de Faria
• Beneficiário: Yuri de Paula Roberto de Campos
• Instituição Sede: Divisão de Engenharia Mecânica (IEM). Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA). Ministério da Defesa (Brasil). São José dos Campos , SP, Brasil
• Empresa: Ministério da Defesa (Brasil). Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA). Divisão de Engenharia Mecânica (IEM)
• Vinculado ao auxílio: 21/11258-5 - Centro de Pesquisa em Engenharia para a Mobilidade Aérea do Futuro (CPE-MAF), AP.PCPE
• Assunto(s): Controle de processos Garantia da qualidade Impressão tridimensional
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: controle de processo | Garantia da Qualidade | L-Pbf | Manufatura Aditiva Metálica | Monitoramento in-situ | Manufatura Aditiva

Resumo

O projeto de pesquisa de doutorado intitulado "Controle e monitoramento das características do processo L-PBF in-situ" visa desenvolver e implementar um sistema de controle de qualidade para o processo de fusão de leito de pó a laser (L-PBF). Este processo, fundamental para a fabricação aditiva, é influenciado por mais de 50 parâmetros, que podem ser categorizados em parâmetros de entrada e parâmetros de condições limite. Os parâmetros de entrada são controláveis pelo operador e incluem aspectos como condições atmosféricas, deposição de pó e varredura, enquanto os parâmetros de condições limite estão relacionados às características do material, à geometria processada e aos parâmetros da máquina. O objetivo principal do projeto é aprimorar o controle das características do processo L-PBF durante diferentes etapas de processamento, a fim de assegurar a produção de peças de alta qualidade. Este objetivo será alcançado através do monitoramento e controle eficaz da temperatura do processo, da deposição de pó e do próprio poço de fusão. Dada a natureza crítica das peças produzidas, especialmente na indústria aeronáutica, é imperativo que o processo atenda a rigorosos padrões de qualidade e segurança, o que exige uma abordagem sistemática para a qualificação do processo. Para realizar esse objetivo, o projeto delineia várias atividades chave: 1- Revisão de literatura e análise de soluções comerciais para identificar métodos de controle existentes, analisando a eficácia de cada um em diferentes estágios do processo de fabricação. 2- Avaliação dos principais fenômenos que ocorrem durante o processo L-PBF e que podem afetar adversamente a qualidade final das peças. 3- Proposição de um método inovador de monitoramento do processo que seja adequado para aplicação na indústria aeronáutica, levando em conta os padrões e certificações exigidos pelo setor. A metodologia adotada para a pesquisa inclui uma revisão abrangente da literatura existente nos campos da fabricação aditiva metálica, com foco específico no processo L-PBF, e dos métodos de controle necessários para garantir a integridade das peças. Além disso, normas aeronáuticas e certificações serão revisadas para garantir que o processo de fabricação aditiva proposto cumpra todos os requisitos regulatórios e de qualidade. Essa revisão também auxiliará na identificação dos requisitos mais críticos que exigem um controle de qualidade rigoroso. Espera-se que os resultados do projeto contribuam significativamente para o avanço da fabricação aditiva, particularmente no que se refere à melhoria da confiabilidade e qualidade das peças produzidas, reduzindo as variações de qualidade e aumentando a repetibilidade dos processos de fabricação aditiva.