Dissertação

{pt_PT=Study of Deposition Strategies of a  Wire +  Arc Additive  Manufactured Component  } {} EVALUATED

{pt=O fabrico de peças metálicas através da técnica de manufatura aditiva, Wire and Arc Additive Manufacturing (WAAM), tem recebido um interesse exponencial recentemente, por permitir uma alta flexibilidade de design de peças e reduzir o desperdício de matéria-prima, quando comparado com outras técnicas de manufatura tradicional. Neste estudo, variadas deposições de uma estrutura compacta e complexa foram realizadas, utilizando como matéria-prima a liga de alumínio 2319, com o auxílio de uma fonte de potência de soldadura em plasma, com polaridade de corrente alternada (ACPAW). Foi também investigado o efeito de estratégias de deposição no aparecimento de porosidade, na microdureza, na eficiência de caminho de deposição e deformação de substrato. A tecnologia implementada é relativamente recente e promissora na deposição de alumínio devido à remoção de óxidos de forma eficiente e pela redução de porosidade quando comparado com a variante de soldadura MIG, o processo de Cold Metal Transfer (CMT). Um software desenvolvido pela Universidade de Cranfield foi utilizado para a programação do caminho de deposição. As partes depositadas exibiram valores de microdureza semelhantes entre si, o que foi consistente com os resultados microestruturais. Os diâmetros médios das porosidades encontram-se na gama de valores 16.2 μm a 25.7 μm. A estratégia de deposição mais promissora foi proposta. Adicionalmente, os resultados de deformação do substrato mostraram que as estratégias de deposição vão ter uma alta influência na distribuição de tensões residuais. Foi demonstrado que a utilização de ACPAW para componentes de grandes dimensões é exequível., en=Fabrication of metal parts by Wwire and Arc Additive Manufacturing (WAAM) has received an increased interest in recent years, as it allows high design flexibility and reduction of material wastage compared to other traditional manufacturing routes. In this study, a bulk complex structure was made by WAAM, using different deposition strategies, in aluminium 2319, to understand the influence of deposition strategies in porosity, microstructure, microhardness, path efficiency and substrate deformation. Samples were built by using different oscillation deposition paths, with alternating current plasma arc welding power source (ACPAW). This technology is a relatively new and promising for welding aluminium due to its efficient oxide cleaning capability and reduction of porosity when compared to the Cold Metal Transfer (CMT) process. A WAAM software, being developed by Cranfield University, was employed efficiently to program the chosen tool paths. The deposited parts displayed similar microhardness results which were consistent with the achieved microstructure. The average pore diameter size for the deposition strategies was in the range of 16.2 μm to 25.7 μm. The most suitable deposition strategy for the part in study was proposed. Additionally, the substrate deformation results showed that the deposition strategies will have an influence on the residual stresses distribution. It has been shown that using an ACPAW power source for deposition of WAAM meter scale parts of aluminium alloys can be achieved. }
{pt=AA2319, soldadura por plasma em corrente alterna, liga de alumínio, estratégias de deposição, manufactura aditiva, en=AA2319, alternating current plasma arc welding, aluminium alloy, oscillation strategy, wire and arc additive manufacturing}

Junho 21, 2018, 9:0

Orientação

ORIENTADOR

Maria Luisa Coutinho Gomes de Almeida

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Catedrático

ORIENTADOR

Eurico Gonçalves Assunção

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Prof Auxiliar Convidado