Title

Aço Inoxidável 316L na Manufatura Aditiva: Um Estudo Comparativo entre Fusão Seletiva a Laser (FSL) e Extrusão de Filamento (FDM)

316L Stainless Steel in Additive Manufacturing: A Comparative Study of Selective Laser Melting (SLM) and Fused Deposition Modeling (FDM)

Authorship

PEREIRA, ISABELLA DE MIRANDA FRANCISCO; ANTOLIN, GISELE DUARTE CABOCLO; ANTOLIN, MAURÍCIO QUELHAS; CUNHA, BRUNO SOUSA DA; OLIVEIRA, SUZANE DE SANT'ANA; BRASIL, PAULA

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CUNHA, BRUNO SOUSA DA

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OLIVEIRA, SUZANE DE SANT'ANA

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BRASIL, PAULA

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DOI

10.5151/5463-5463-43925

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Abstract

A manufatura aditiva (MA) de componentes metálicos tem se expandido significativamente na indústria em virtude da capacidade de produzir geometrias complexas com alta liberdade de projeto. Dado o crescente interesse neste campo, este trabalho apresenta um estudo comparativo da influência dos métodos de fabricação do aço inoxidável 316L, confrontando amostras produzidas pelas técnicas de Fusão Seletiva a Laser (FSL) e Modelagem por Deposição Fundida (FDM). Ambas as rotas foram caracterizadas por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), densidade e ensaios de microdureza Vickers. Os resultados por MEV evidenciaram que o processo FSL deu origem a uma microestrutura celular ultrafina em escala submicrométrica, contornos de poços de fusão (melt pools) bem definidos e fase austenítica. Em contrapartida, as peças fabricadas via FDM exibiram microestrura austenítica, com grãos poligonais e a presença de maclas. Estas características morfológicas afetaram de forma decisiva a microdureza das amostras, contribuindo para que as amostras produzidas por FSL tivessem propriedades superiores às produzidas por FDM.

Additive manufacturing (AM) of metal components has expanded significantly in the industry due to its ability to produce complex geometries with a high degree of design freedom. Given the growing interest in this field, this study presents a comparative analysis of the influence of manufacturing methods on 316L stainless steel, comparing samples produced using Selective Laser Melting (SLM) and Fused Deposition Modeling (FDM) techniques. Both routes were characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM), density, and Vickers microhardness tests. The SEM results showed that the SLM process resulted in an ultrafine cellular microstructure on a submicrometer scale, well-defined melt pool contours, and an austenitic phase. In contrast, the parts manufactured via FDM exhibited an austenitic microstructure, with polygonal grains and the presence of twins. These morphological characteristics decisively affected the microhardness of the samples, contributing to the FSL-produced samples having superior properties to those produced by FDM.

Keywords

Manufatura Aditiva, Aço Inoxidável 316L, Fusão Seletiva a Laser, Modelagem por Deposição Fundida

Additive Manufacturing, 316L Stainless Steel, Selective Laser Melting, Fused Deposition Modeling