Efeitos da estratégia de varredura na textura cristalográfica de corpos de prova da liga Ti-47Nb produzidos por manufatura aditiva de fusão em leito de pó
A fusão em leito de pó (Power Bed Fusion) é uma técnica de manufatura aditiva de metais que utiliza um feixe denso de energia para derreter sucessivas camadas de pó seguindo um desenho bidimensional — uma fatia de uma seção plana que compõe uma parte funcional de um objeto tridimensional — e que conserva propriedades e aplicações mecânicas.
A técnica envolve a fusão seletiva de regiões de uma camada de pó metálico disposta em uma plataforma plana do substrato do equipamento de MA. Essa primeira camada fundida constitui a primeira fatia da peça. A plataforma sofre um pequeno rebaixamento e uma nova camada de pó é espalhada sobre a anterior. O processo se repete e uma nova fatia é construída, assim sucessivamente. Atualmente, a tecnologia de fusão em leito de pó é a mais usada, amplamente empregada nas áreas médicas, industriais e tecnológicas, por possibilitar a construção de peças complexas, com bom acabamento e boas características mecânicas.
Uma das aplicações mais promissoras da tecnologia de manufatura aditiva e da possibilidade de controle de propriedades dos materiais é na área medicinal. Na linha de pesquisa em questão, estudamos e analisamos formas de otimizar as propriedades mecânicas de uma liga metálica para a produção de próteses ortopédicas.
Considerando-se os três principais parâmetros responsáveis pela conformação da estrutura cristalina da peça produzida por manufatura aditiva, por meio da técnica SLM (Selective Laser Melting), cita-se a potência do laser, a velocidade de varredura e a estratégia de varredura. Esta envolve a análise do percurso do laser sobre a plataforma de leito de pó e abrange uma ampla gama de técnicas e opções, que atribuem uma série de propriedades e características mecânicas à peça em questão.
O foco principal da pesquisa envolve analisar aspectos metalográficos, mecânicos e termodinâmicos em corpos de provas com diferentes estratégias de varredura, a fim de entender como a mudança deste parâmetro gera um textura cristalográfica específica que atenda às necessidades de aplicações específicas.
A manufatura aditiva de metais é uma técnica muito recente e que promete prosperidade com projeção de crescimento de 20% ao ano, duas vezes mais rápido que o mercado dos não metais. Há tendência no estudo dessa tecnologia a fim de aperfeiçoar conhecimentos e entender até onde essa notável forma de manipular as propriedades dos materiais pode avançar na construção de peças complexas e de aplicabilidade vasta.
Bárbara Prearo,
Engenharia Metalúrgica e de Materiais, 3º ano.
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