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Dissertação

{en_GB=ANALYSIS AND UNDERSTANDING OF HEAT TREATMENT OF L-PBF TITANIUM PRODUCTS} {} EVALUATED

Detalhes: {pt=O mundo da impressão 3D tem aberto muitas portas em relação a produzir partes feitas em metal devido às suas geometrias complexas e os diferentes materiais que podem ser utilizados para as produzir. No entanto, embora seja muito útil, a impressão através de L-PBF continua a produzir peças com defeitos severos como descontinuidades na zona de derretimento e material vaporizado preso no interior da peça. Estes defeitos têm graves consequências nas propriedades mecânicas das peças. Para resolver estes problemas, existem vários tipos de pós-processamentos que podem ser utilizados nas peças produzidas, nomeadamente tratamentos térmicos. Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de determinar como os parâmetros dos tratamentos térmicos afetam as propriedades mecânicas finais de peças de titânio produzidas por L-PBF. Um total de 86 provetes foram produzidos, dos quais 81 foram submetidos a tratamentos térmicos com várias combinações diferentes de tempos de cozedura, temperaturas de cozedura e taxas de arrefecimento. O DOE foi criado com o auxílio de um software estatístico. A seguir, algumas propriedades mecânicas foram obtidas através de ensaios de tração e de microdureza. Por último, os parâmetros otimizados foram obtidos através de uma análise feita utilizando o mesmo software estatístico. Concluiu-se que replicar os mesmos resultados numa impressão L-PBF é complicado quando não há um controlo sobre todas as variáveis. Apenas um conjunto de parâmetros pode ser utilizado para cada impressão diferente pois a mais ligeira mudança pode tornar os parâmetros de impressão inválidos. Quanto mais alta for a temperatura de cozimento, maior será a dureza., en=3D printing has brought on an endless number of possibilities when it comes to producing parts made of metal due to the complex geometries and the wide variety of different materials that can be used to produce them. However, while very useful, printing through Laser Powder Bed Fusion still results in the production of parts with many crippling flaws like melt pool discontinuities and entrapped vaporized material that have a significant impact in their mechanical properties. To solve these issues, a number of different post-treatment processes can be applied to the produced parts, namely heat treatments. This work strived to determine how regular heat treating parameters affect the final mechanical properties of titanium alloy L-PBF produced parts. A total of 86 testing coupons were produced, 81 of which were submitted to heat treatments with several different combinations of sitting temperatures, sitting times and cooling rates. The Design of Experiments was created using a statistical software. After, some mechanical properties of the 84 coupons were obtained through tensile and hardness testing. Lastly, the optimal parameters for enhancing the desired properties were obtained through an analysis performed using the same statistical program. It was concluded that replicating the same results in an L-PBF print is complicated when there isn't a tight control over all variables. Only one set of parameters can be used for each print type as even the slightest difference can render the parameters non-optimal. The higher the resting temperature in the heat treatments is, the higher the hardness. }
Keywords: {pt=Titânio, L-PBF, Propriedades Mecânicas, Tratamentos Térmicos, en=Titanium, L-PBF, Mechanical Properties, Heat Treatment}

Discussão: setembro 24, 2021, 15:0