Publicação
Controlo térmico e monitorização multissensor em fabrico aditivo por arco elétrico
| Resumo: | O fabrico aditivo por arco elétrico (Wire Arc Additive Manufacturing – WAAM) tem vindo a afirmar-se como uma tecnologia promissora para a produção de componentes metálicos de média e grande dimensão, devido à sua elevada taxa de deposição e flexibilidade geométrica. Contudo, o processo é fortemente dependente do controlo térmico, uma vez que a temperatura influencia diretamente a qualidade geométrica, a microestrutura e as propriedades mecânicas das peças produzidas. Neste trabalho é apresentado um estudo experimental sobre a influência da temperatura de interpass no processo WAAM aplicado à deposição de paredes em aço carbono. Foram produzidas três paredes recorrendo a diferentes níveis de interpass: controlo térmico a 150 °C, controlo térmico a 250 °C e controlo temporal fixo de 30 s. A monitorização térmica foi realizada através de três sistemas distintos: termopares do tipo K, um pirómetro ótico e uma câmara termográfica, permitindo uma análise comparativa das metodologias de medição. Os dados térmicos obtidos foram utilizados para determinar parâmetros relevantes, nomeadamente o ΔT8/5, a taxa de arrefecimento e a temperatura de interpass. Posteriormente, as paredes produzidas foram maquinadas e submetidas a ensaios de tração, de forma a avaliar o impacto do ciclo térmico nas propriedades mecânicas. Adicionalmente, foi desenvolvida uma aplicação informática dedicada à aquisição, sincronização e visualização dos dados térmicos, bem como um sistema de hardware portátil para medição por termopares. Os resultados demonstram que o controlo da temperatura de interpass é determinante para a obtenção de um compromisso equilibrado entre propriedades mecânicas e tempo de produção, evidenciando o potencial da automação térmica no processo WAAM. |
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| Autores principais: | Sá, Joel Fernando Pinheiro de |
| Assunto: | Wire arc additive manufacturing Fabrico aditivo Aço carbono Controlo térmico Monitorização térmica |
| Ano: | 2026 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso embargado |
| Instituição associada: | Instituto Politécnico de Coimbra |
| Idioma: | português |
| Origem: | Instituto Politécnico de Coimbra |
| Resumo: | O fabrico aditivo por arco elétrico (Wire Arc Additive Manufacturing – WAAM) tem vindo a afirmar-se como uma tecnologia promissora para a produção de componentes metálicos de média e grande dimensão, devido à sua elevada taxa de deposição e flexibilidade geométrica. Contudo, o processo é fortemente dependente do controlo térmico, uma vez que a temperatura influencia diretamente a qualidade geométrica, a microestrutura e as propriedades mecânicas das peças produzidas. Neste trabalho é apresentado um estudo experimental sobre a influência da temperatura de interpass no processo WAAM aplicado à deposição de paredes em aço carbono. Foram produzidas três paredes recorrendo a diferentes níveis de interpass: controlo térmico a 150 °C, controlo térmico a 250 °C e controlo temporal fixo de 30 s. A monitorização térmica foi realizada através de três sistemas distintos: termopares do tipo K, um pirómetro ótico e uma câmara termográfica, permitindo uma análise comparativa das metodologias de medição. Os dados térmicos obtidos foram utilizados para determinar parâmetros relevantes, nomeadamente o ΔT8/5, a taxa de arrefecimento e a temperatura de interpass. Posteriormente, as paredes produzidas foram maquinadas e submetidas a ensaios de tração, de forma a avaliar o impacto do ciclo térmico nas propriedades mecânicas. Adicionalmente, foi desenvolvida uma aplicação informática dedicada à aquisição, sincronização e visualização dos dados térmicos, bem como um sistema de hardware portátil para medição por termopares. Os resultados demonstram que o controlo da temperatura de interpass é determinante para a obtenção de um compromisso equilibrado entre propriedades mecânicas e tempo de produção, evidenciando o potencial da automação térmica no processo WAAM. |
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