Dissertação

{pt_PT=Validation of Metal Additive Manufacturing Parts} {} EVALUATED

{pt=Há crescente procura da indústria por métodos que permitam produzir peças de maior complexidade e com custos mais reduzidos. Contudo, os processos de fabrico tradicionais impõem limites na complexidade das peças que permitem criar e ao mesmo tempo resultam em custos que inviabilizam a produção de certas peças mais complexas. Por esse motivo, os processos de manufatura aditiva têm vindo a receber crescente atenção. Ainda que estes métodos se tenham desenvolvido significativamente desde a sua origem, existem ainda limitações associadas aos mesmos que impossibilitam que estes substituam os métodos de manufatura comuns. Em processos como L-PBF, a obtenção de produtos com características que se encontrem ao mesmo nível dos seus pares produzidos pelos métodos tradicionais é ainda um desafio, especialmente utilizando ligas como Ti6Al4V para indústrias com especificações particulares, como a biomédica ou aeroespacial. É portanto necessário compreender em profundidade como todos os parâmetros associados ao processo se relacionam entre si e com as propriedades mecânicas, com o acabamento superficial e com as deformações da peça final. Este trabalho procurou compreender como os parâmetros associados ao processo como a potência e velocidade do laser, a distância entre cordões ou a localização das peças, influenciam as propriedades finais obtidas. Para tal, um implante foi produzido e as suas propriedades mecânicas, acabamento superficial e precisão dimensional foram investigadas. Para prever quais os parâmetros com maior influência em cada propriedade, um software estatístico foi utilizado para o Design of Experiments, análise dos resultados e obtenção de conjuntos de parâmetros otimizados para cada propriedade., en=There is the need in industry to produce increasingly complex parts with lower costs. However, the traditional manufacturing processes impose limits in the complexity of the parts created and, simultaneously, the cost of its manufacturing makes production unfeasible by those methods. For that reason, additive manufacturing methods have been receiving increasing attention and investment. Even if additive manufacturing processes have developed significantly since its origin, there are still limitations that hamper its fully adoption. In processes such as Laser Powder Bed Fusion, obtaining parts with characteristics comparable to its counterparts produced by traditional methods is still a challenge, especially when using reactive alloys, such as Ti6Al4V, and for industries with tight tolerances and requirements, such as the biomedical or aerospace. To overcome this matter, it is necessary to have in-depth knowledge of how the process parameters relate with each other and with the properties obtained in the final part. This work sought to understand how process parameters as the laser power and speed, hatch distance or build plate position affect the final part properties. A fixation plate for the biomedical industry was produced and its mechanical properties, surface finish and dimensional accuracy were investigated. To predict which parameters had most influence in each property a statistical software was utilized to create Design of Experiments, analyse the results and obtain optimized parameter sets for each property. }
{pt=ligas de titânio, titânio, manufatura aditiva, L-PBF, parâmetros do processp, en=titanium alloys, titanium, additive manufacturing, L-PBF, process parameters}

Novembro 23, 2018, 9:30

Orientação

ORIENTADOR

Maria Luisa Coutinho Gomes de Almeida

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Catedrático

ORIENTADOR

Eurico Gonçalves Assunção

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Colaborador Docente