Dissertação

Design Optimisation for Selective Laser Melting (SLM) and Experimental Testing of an Aircraft Component EVALUATED

Fabricação aditiva (AM) é um processo de fabrico no qual um componente 3D é produzido por adição consecutiva de material. Um dos processos mais promissores de AM é a fusão seletiva por laser (SLM). Neste processo um laser funde totalmente particulas de pó metálico até formar o componente 3D. O processo de SLM é conhecido pela liberdade de geometrias e a eficiência de material. Otimização Topológica (TO) é um tipo de otimização que calcula a distribuição ótima de material para um determinado problema. Frequentemente, os métodos de fabrico convencionais não são capazes de produzir as geometrias complexas das soluções de TO. A combinação entre SLM e TO está a ser desenvolvida para criar componentes mais leves, de modo a usar todo o potêncial das duas tecnologias. Este trabalho engloba todo o processo de desenvolvimento, desde otimização, a design, produção e teste. Inicialmente, um componente de uma aeronave é otimizado para ser produzido por SLM. Durante a interpretação da solução da TO, foi definida uma metodologia de design para facilitar e tornar mais preciso o design e deixar o mesmo pronto para AM. Depois da produção do componente otimizado, foram feitos testes de metrologia e mecânicos de modo a validar o design otimizado e as análises numéricas. O componente otimizado sofreu uma redução considerável de massa e um aumento do factor de segurança. Os ensaios experimentais mostraram uma boa relação com a análise de numérica. No entanto, também se observou espaço para melhorias, tanto no modelo numérico, como no experimental.
Fabricação Aditiva (AM), Fusão Selectiva por Laser (SLM), Otimização Topológica (TO), Design para AM, Ensaios Experimentais

Junho 23, 2015, 9:15

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Nuno Manuel Fernandes Alves

CDRSPIPL

Professor Auxiliar

ORIENTADOR

Aurélio Lima Araújo

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar