Título

Caracterização de pó do aço ferramenta H13 atomizado em água para aplicação em manufatura aditiva via LPBF

Water-atomized H13 tool steel powder characterization for application in additive manufacturing via LPBF

Autoria

GONÇALVES, KAÊ DUARTE; RAMOS, RAFAEL; PAULA, ANDERSAN DOS SANTOS

GONÇALVES, KAÊ DUARTE

Eu sou esse autor

RAMOS, RAFAEL

Eu sou esse autor

PAULA, ANDERSAN DOS SANTOS

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DOI

10.5151/2594-5327-43610

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Resumo

Este trabalho tem como objetivo caracterizar o pó do aço ferramenta H13, atomizado em água, em duas faixas granulométricas (inferior a 53 μm e entre 53 e 75 μm), visando a definição da espessura de camada de pó para aplicação no processo de manufatura aditiva por fusão a laser em leito de pó (LPBF). Para tanto, foram empregues técnicas de análise microestrutural - microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia ótica (MO) e difração de raios X (DRX) - e microanálise química elementar - espectroscopia de raios X por energia dispersiva (EDS) no MEV - além de análise granulométrica a partir de imagens oriundas de micrografias de MO e MEV, com base em distintos métodos de preparação das partículas dos pós, com uso do software livre ImageJ. Os resultados obtidos revelaram que, por se tratar de pó com baixa circularidade, o método utilizado mais adequado para análise granulométrica envolveu a dispersão das partículas do pó em fita de carbono condutora adesiva dupla face e observadas no MEV, como também que as técnicas adotadas permitiram confirmar se tratar de fato de um aço ferramenta H13.

This study aims to characterize H13 tool steel powder, water-atomized, in two granulometric ranges (below 53 μm and 53-75 μm), with the purpose of defining the powder layer thickness for application in the laser powder bed fusion (LPBF) additive manufacturing process. To achieve this, microstructural analysis techniques — scanning electron microscopy (SEM), optical microscopy (OM), and X-ray diffraction (XRD) — as well as chemical microanalysis — energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) in SEM — were employed. In addition, granulometric analysis was performed using images obtained from OM and SEM micrographs, based on different particle preparation methods, with the aid of the open-source software ImageJ. The results revealed that, due to the low circularity of the powder particles, the most suitable method for granulometric analysis involved dispersing the powder on double-sided conductive carbon tape and observing it under SEM. Furthermore, the techniques adopted confirmed that the material under investigation is indeed H13 tool steel.

Palavras-chave

Aço ferramenta H13, Pó atomizado em água, granulometria, LPBF

H13 Tool Steel, Water-Atomized Powder, Granulometry, LPBF