Title

AVALIAÇÃO DO RESFRIAMENTO ATIVO POR QUASE IMERSÃO NA PRODUTIVIDADE E MICROESTRUTURA DO AÇO INOXIDÁVEL AISI 316L OBTIDO COM MANUFATURA ADITIVA POR DEPOSIÇÃO AO ARCO ELÉTRICO.

EVALUATION OF NEAR IMMERSION ACTIVE COOLING ON THE PRODUCTIVITY AND MICROSTRUCTURE OF AISI 316L STAINLESS STEEL OBTAINED WITH ADDITIVE MANUFACTURING BY ELECTRIC ARC DEPOSITION.

Authorship

FARIA, GEOVANE DE ASSIS; COSTA, JÚLIA NASCIMENTO; PEREIRA, IGOR CÉZAR; PORCARO, RODRIGO RANGEL

FARIA, GEOVANE DE ASSIS

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COSTA, JÚLIA NASCIMENTO

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PEREIRA, IGOR CÉZAR

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PORCARO, RODRIGO RANGEL

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DOI

10.5151/2594-4711-40577

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Abstract

A MANUFATURA ADITIVA POR DEPOSIçãO AO ARCO ELéTRICO (DIRECTED ENERGY DEPOSITION ARC – DED-ARC), TEM SIDO MUITO UTILIZADA PARA DESENVOLVER PEçAS METáLICAS COM DIVERSAS COMPLEXIDADES PRóXIMA AO SEU LOCAL DE USO. APESAR DE TODOS OS AVANçOS, EXISTEM DIVERSOS DESAFIOS, SOBRETUDO, EM RELAçãO AOS MATERIAIS ENVOLVIDOS, NO QUE SE REFERE AO CONTROLE DA MICROESTRUTURA, TENSõES RESIDUAIS E PROPRIEDADES MECâNICAS DECORRENTES DOS CICLOS TéRMICOS ENVOLVIDOS NO PROCESSO DE FABRICAçãO. PARA OS AçOS INOXIDáVEIS AUSTENíTICOS NA MANUFATURA ADITIVA (MA), UM GRANDE DESAFIO é O ACúMULO DE CALOR. DEVIDO à SUA CONDUTIVIDADE TéRMICA RELATIVAMENTE BAIXA, ESSES AçOS NECESSITAM DE GRANDES TEMPOS DE PARADAS ENTRE AS DEPOSIçõES, A FIM DE SE OBTER UMA GEOMETRIA E PROPRIEDADES MAIS HOMOGêNEAS. TéCNICAS DE RESFRIAMENTO ATIVO TêM SIDO DESENVOLVIDAS PARA GARANTIR MAIOR PRODUTIVIDADE A PARTIR DA EXTRAçãO DE CALOR E MELHORA DAS PROPRIEDADES MECâNICAS DESSES MATERIAIS. DESSA FORMA, ESTE TRABALHO TEVE COMO OBJETIVO AVALIAR A INFLUêNCIA DE UMA TéCNICA DE RESFRIAMENTO ATIVO POR QUASE IMERSãO (RAQI) SOBRE A PRODUTIVIDADE E A MICROESTRUTURA DE UM AçO INOXIDáVEL ABNT 316L, OBTIDO COMO PAREDES DELGADAS POR DEPOSIçãO AO ARCO COM PROCESSO GMAW. OS RESULTADOS MOSTRARAM QUE A TéCNICA RAQI é PROMISSORA PARA AUMENTO DA PRODUTIVIDADE E CONTROLE MICROESTRUTURAL.

ADDITIVE MANUFACTURING BY ELECTRIC ARC DEPOSITION (DIRECTED ENERGY DEPOSITION ARC – DED-ARC) HAS BEEN WIDELY USED TO DEVELOP METAL PARTS WITH VARIOUS COMPLEXITIES CLOSE TO THEIR PLACE OF USE. DESPITE ALL THE ADVANCES, THERE ARE SEVERAL CHALLENGES, ESPECIALLY ASSOCIATED WITH THE MATERIALS INVOLVED, REGARDING CONTROLLING THE MICROSTRUCTURE, RESIDUAL STRESSES AND MECHANICAL PROPERTIES RESULTING FROM THE THERMAL CYCLES INVOLVED IN THE MANUFACTURING PROCESS. FOR AUSTENITIC STAINLESS STEELS IN ADDITIVE MANUFACTURING (AM), A MAJOR CHALLENGE IS THE HEAT ACCUMULATION. DUE TO THEIR RELATIVELY LOW THERMAL CONDUCTIVITY, THESE STEELS REQUIRE LONG DOWNTIMES BETWEEN DEPOSITIONS IN ORDER TO OBTAIN A MORE HOMOGENEOUS GEOMETRY AND PROPERTIES. ACTIVE COOLING TECHNIQUES HAVE BEEN DEVELOPED TO ENSURE GREATER PRODUCTIVITY BY EXTRACTING HEAT AND IMPROVING THE MECHANICAL PROPERTIES OF THESE MATERIALS. THEREFORE, THIS WORK AIMED TO EVALUATE THE INFLUENCE OF AN ACTIVE QUASI-IMMERSION COOLING (RAQI) TECHNIQUE ON THE PRODUCTIVITY AND MICROSTRUCTURE OF AISI 316L STAINLESS STEEL, OBTAINED AS THIN WALLS BY ARC DEPOSITION WITH THE GMAW PROCESS. THE RESULTS SHOWED THAT THE RAQI TECHNIQUE IS PROMISING FOR INCREASING PRODUCTIVITY AND MICROSTRUCTURAL CONTROL.

Keywords

Manufatura Aditiva; Deposição ao Arco Elétrico; Resfriamento Ativo por Quase-Imersão; RAQI; ABNT316L

Direct Energy Deposition Arc; Ded-Arc; Near Immersion Active Cooling; NIAC; Stainless steel; AISI 316L.