Title

DESENVOLVIMENTO DE BASE DE DADOS PARAMÉTRICOS PARA MANUFATURA ADITIVA POR DEPOSIÇÃO A ARCO (MADA/WAAM)

DEVELOPMENT OF A PARAMETRIC DATABASE FOR WIRE ARC ADDITIVE MANUFACTURING (WAAM/MADA)

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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MONTEIRO, HUMBERTO ALVES DA SILVEIRA

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COELHO, FAGNER GUILHERME FERREIRA

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SILVA, WEMERSON FELIPE DA

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FERREIRA, JOÃO VICTOR PEREIRA

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SANTIAGO, ROBERT TULIO FERNANDES

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DOI

10.5151/5463-5463-42813

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Abstract

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma base de dados paramétrica com foco na análise dos efeitos de parâmetros de deposição no processo de manufatura aditiva por deposição a arco (MADA), utilizando o processo GMAW com controle STT. Foram investigados os impactos da velocidade de alimentação de arame (WFS), da velocidade de movimentação da tocha e do stick-out sobre características geométricas de altura e largura dos cordões; número de camadas; massa total depositada; e aporte térmico resultante. Os experimentos foram realizados utilizando arame ER80S-G e atmosfera de proteção com 98% Ar e 2% CO₂, com deposição sobre substratos por meio de manipulador robotizado. Os resultados demonstraram que o aumento do WFS reduz o número de camadas necessárias, eleva o aporte térmico e a massa depositada, mas compromete a estabilidade do cordão em altas velocidades. O aumento da velocidade de tocha reduz o volume por camada, exigindo mais camadas para atingir a altura desejada. O aumento do stick-out mostrou efeitos menos pronunciados, porém é possível notar influencias no aporte térmico e geometria das camadas. Conclui-se que a correta combinação dos parâmetros de deposição é essencial para garantir estabilidade e qualidade dimensional em peças fabricadas por WAAM.

THIS STUDY PRESENTS THE DEVELOPMENT OF A PARAMETRIC DATABASE FOCUSED ON ANALYZING THE EFFECTS OF DEPOSITION PARAMETERS IN THE WIRE ARC ADDITIVE MANUFACTURING (WAAM) PROCESS, USING THE GMAW PROCESS WITH STT CONTROL. THE IMPACTS OF WIRE FEED SPEED (WFS), TORCH TRAVEL SPEED, AND STICK-OUT ON GEOMETRIC CHARACTERISTICS SUCH AS BEAD HEIGHT AND WIDTH, NUMBER OF LAYERS, TOTAL DEPOSITED MASS, AND RESULTING HEAT INPUT WERE INVESTIGATED. EXPERIMENTS WERE CONDUCTED USING ER80S-G WIRE AND A SHIELDING ATMOSPHERE OF 98% AR AND 2% CO₂, WITH DEPOSITION PERFORMED ON SUBSTRATES USING A ROBOTIC MANIPULATOR. THE RESULTS SHOWED THAT INCREASING WFS REDUCES THE NUMBER OF LAYERS REQUIRED, INCREASES HEAT INPUT AND DEPOSITED MASS, BUT COMPROMISES BEAD STABILITY AT HIGHER TRAVEL SPEEDS. INCREASING THE TORCH TRAVEL SPEED REDUCES THE VOLUME PER LAYER, REQUIRING MORE LAYERS TO REACH THE TARGET HEIGHT. INCREASING STICK-OUT SHOWED LESS PRONOUNCED EFFECTS, BUT INFLUENCES ON HEAT INPUT AND LAYER GEOMETRY WERE STILL OBSERVED. IT IS CONCLUDED THAT THE PROPER COMBINATION OF DEPOSITION PARAMETERS IS ESSENTIAL TO ENSURE PROCESS STABILITY AND DIMENSIONAL QUALITY IN PARTS MANUFACTURED BY WAAM.

Keywords

Manufatura Aditiva por Deposição a Arco, Base de dados paramétricos, Parâmetros de deposição