Title

AVALIAçãO COMPARATIVA DE MODOS DE TRANSFERêNCIA CMT E STT EM MANUFATURA ADITIVA POR DEPOSIçãO A ARCO (MADA/WAAM)

Comparative Evaluation of CMT and STT Transfer Modes in Wire + Arc Additive Manufacturing (MADA/WAAM)

Authorship

DE ABREU, SALVATORE GIULIANO PEIXOTO TROPIA; MONTEIRO, HUMBERTO ALVES DA SILVEIRA; COELHO, FAGNER GUILHERME FERREIRA; SILVA, WEMERSON FELIPE DA; FERREIRA, JOÃO VICTOR PEREIRA; SANTIAGO, ROBERT TULIO FERNANDES

DE ABREU, SALVATORE GIULIANO PEIXOTO TROPIA

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COELHO, FAGNER GUILHERME FERREIRA

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SILVA, WEMERSON FELIPE DA

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DOI

10.5151/5463-5463-42654

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Abstract

Este estudo compara as tecnologias de soldagem CMT (Cold Metal Transfer) e STT (Surface Tension Transfer) aplicadas ao processo WAAM (Wire Arc Additive Manufacturing, ou MADA – Manufatura Aditiva por Deposição a Arco), utilizando aço inoxidável 316LSi para a fabricação de uma mesma geometria em formato cônico. As peças foram produzidas com os parâmetros de deposição similares, com maior diferença nos arames utilizados 1.0mm para CMT e 1.2mm para STT, permitindo uma análise dos efeitos de cada tecnologia nos resultados obtidos. Os resultados indicaram que, embora ambas tenham reproduzido a geometria projetada, a peça fabricada com CMT apresentou melhor qualidade superficial, menor oxidação e maior uniformidade entre as camadas. Já a peça produzida com STT apresentou maior espessura média de parede, maior massa total depositada e presença de defeitos como nódulos superficiais. Tais diferenças são atribuídas ao maior aporte térmico do processo STT, que compromete a estabilidade da poça de fusão e o controle geométrico. Conclui-se que o processo CMT apresenta vantagens em termos de precisão dimensional, acabamento superficial e eficiência produtiva. Para estudos futuros, recomenda-se a caracterização mecânica e metalográfica das peças, visando aprofundar a avaliação dos efeitos do aporte térmico de cada processo.

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

Keywords

Manufatura Aditiva por Deposição a Arco, Parâmetros de Deposição, Cold Metal Transfer, Surface Tensi