Estudo do efeito da variação da potência da energia laser em manufatura aditiva direta em alumina e mulita eletrofundidas

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Azevedo, Thiago Calabreze de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: alumina; direct additive manufacturing; laser power; LENS; manufatura aditiva direta; mulita; mullite; potência de laser
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18163/tde-05052023-154458/

Nas últimas décadas, diversos estudos têm sido realizados com o intuito de viabilizar a fabricação de peças por manufatura aditiva em ambientes laboratoriais e industriais devido às vantagens inerentes deste processo em relação aos processos tradicionais de manufatura, onde destacam-se a redução de custo e desperdício de material, capacidade de fabricação de peças com geometria complexa sem necessidade de pós-processamento e rápida fabricação de protótipos ou peças com baixa escala de produção. Todavia, o campo de estudo de manufatura aditiva de materiais cerâmicos ainda apresenta grandes desafios para viabilizar a ampla utilização do processo em produção de peças comerciais, sendo difícil fabricar diretamente peças cerâmicas com alta previsibilidade geométrica e controle de falhas internas. Contribuindo com o avanço desta área, propõe-se o estudo preliminar do processo de manufatura aditiva direta por laser engineered net shaping (LENS) na fabricação de corpos de prova em alumina e mulita eletrofundidas, variando o parâmetro de potência do feixe de laser do equipamento de fabricação e a composição química do material através da adição de material aglutinante, a fim de otimizar as propriedades de microdureza, densidade e resistência à flexão. Os corpos de prova obtidos foram analisados quanto a algumas propriedades mecânicas e estruturais pela submissão a ensaios de microscopia ótica e eletrônica, difração em raios-X, ensaio de microdureza, densidade e resistência a flexão em três pontos. Os resultados de densidade relativa e dureza obtidas são considerados satisfatórios, sendo possível obter cordões de mulita com 93% de densidade relativa e dureza máxima de 1670 microdureza Vickers, resultado equivalente aos dados publicados para o mesmo material produzido por meio de processos de fabricação convencionais.