No âmbito do projecto internacional “Ad-Proc-Add” do cluster mecatrónico ecoplus, investigadores belgas investigaram a influência de vários processos da cadeia de processos de fabrico aditivo-subtractivo (ASM) na qualidade do produto final e desenvolveram modelos empíricos para prever a geometria do cordão para o processo convencional de soldadura por arco metálico a gás e o processo de transferência de metal a frio.
O fabrico aditivo por fio e arco (WAAM) é uma técnica de fabrico aditivo que utiliza um arco eléctrico como fonte de fusão para fundir o fio de enchimento e construir um componente camada a camada. O WAAM permite a produção eficiente de peças metálicas de média a grande dimensão, mas após a deposição, apresenta uma baixa precisão dimensional e qualidade de superfície, razão pela qual é normalmente necessário um pós-processamento subtractivo adicional.
No âmbito do projecto internacional “Ad-Proc-Add”, uma equipa belga de KU Leuven, Universidade Thomas More, o Instituto Belga de Soldadura npo, e Sirris investigou a influência de vários processos da cadeia de processos de fabrico aditivo-subtractivo (ASM) na qualidade do produto final. Foram criados modelos empíricos para prever a geometria do cordão de soldadura, tanto para o processo convencional de soldadura por arco metálico a gás (GMAW) como para o processo de transferência de metal a frio (CMT).
Elimine defeitos de material e melhore a qualidade da superfície
Um aspecto fundamental do projecto foi a determinação do material a fornecer para maquinação, de modo a atingir a precisão dimensional e de forma necessária da peça. Verificou-se que os parâmetros do processo WAAM têm uma influência significativa na largura efectiva da parede, na qualidade da superfície após a deposição e na quantidade mínima de material que tem de ser removido durante o passo de pós-processamento.
Outra descoberta importante está relacionada com o posicionamento, a orientação e os parâmetros de corte ideais das peças para o pós-processamento. As experiências mostraram que os parâmetros do processo WAAM, especialmente a velocidade, a alimentação do fio e a temperatura de interpasse, têm uma influência significativa nas características da superfície depositada e na largura total da parede que influenciam o processo de fresagem.
Foram feitos progressos significativos através do desenvolvimento de plataformas multi-sensores, que foram utilizadas separadamente para as etapas de AM e pós-processamento, para investigar a influência de diferentes processos nas propriedades da peça final. Ao monitorizar a corrente, a tensão, o caudal de gás e a temperatura, foi possível avaliar a estabilidade do processo WAAM, eliminando assim vários defeitos do material e melhorando o desempenho da superfície.
Os conhecimentos adquiridos foram aplicados a várias peças de estudos de casos industriais. A investigação sobre o WAAM baseado em GMAW e a cadeia de processos ASM faz agora parte de vários cursos de formação na KU Leuven e na Thomas More. Estes avanços demonstram o enorme potencial da tecnologia WAAM e a forma como pode ser utilizada para melhorar a eficiência e a qualidade no fabrico de aditivos.
O relatório final do projecto pode ser obtido através do Forschungskuratorium Maschinenbau (FKM) e. V.. Endereço postal: Lyoner Str. 18, 60528 Frankfurt am Main, Alemanha, Email: info@fkm-net.de, Telefone: +49 69 6603 1352. Para mais informações, consulte o sítio Web do projecto: www.ad-proc-add.eu