Desenvolvimento da manufatura aditiva por deposição a arco pelo processo GMAW-pulsado robotizado de multicamadas de aço inoxidável 316LSi

Abstract

A Manufatura aditiva vem se tornando uma tecnologia de fabricação mecânica que permite atender aos requisitos mecânicos de peças e componentes de grande porte utilizados na indústria naval. Mais especificamente, a manufatura aditiva por deposição a arco tem o potencial de ser aplicada na fabricação de componentes de propulsão náuticas, visto que esta fornece elevadas taxas de deposição e peças com melhores propriedades mecânicas do que aquelas resultantes de processos tradicionais de fabricação Atualmente, a fabricação e montagem de componentes navais são realizadas por processos tradicionais de manufatura, incluindo processos manuais, que impactam negativamente na qualidade e na produtividade de peças de embarcações. O objetivo deste trabalho é avaliar as propriedades mecânicas, metalúrgicas e de resistência a corrosão de estruturas multicamadas fabricadas via manufatura aditiva por deposição a arco, utilizando o processo GMAW-Pulsado. A parametrização se deu via deposições alternadas e sucessivas com seleção de diferentes parâmetros de frequência, velocidade de soldagem e velocidade de alimentação, resultando em distintas condições de altura, de largura, de aportes térmicos e teor de ferrita diversos. Foram realizadas medidas de microdureza e avaliações de aspectos superficial das deposições para cada condição. A influência de cada parâmetro escolhido foi avaliada por meio de um delineamento de experimentos, obtendo-se uma condição otimizada para a fabricação de uma parede de 74 camadas, a qual foi utilizada para conduzir os ensaios de tração, resistência ao impacto e resistência à corrosão. Observou-se morfologias diversificada de ferritas, sendo verificado um processo no qual as ferritas vermiculares, lacy e acicular são transformadas em morfologias globulares. Isso influencia diretamente as propriedades mecânicas de tração e de impacto, na qual se identificou uma anisotropia de fabricação entre as amostras vertical e horizontalmente orientadas. Os aspectos de fratura dos corpos de ensaio Charpy foram caracterizados como dúctil. A resistência à corrosão da parede foi analisada, encontrando-se uma relação não linear entre o teor de ferrita e o potencial de passivação.