Título

COMPARAÇÃO DE PEÇAS MANUFATURADAS POR FUSÃO SELETIVA A LASER A PARTIR DE PÓS ESFÉRICOS E IRREGULARES DA LIGA TI53NB

COMPARISON OF MANUFACTURED SAMPLES BY SELECTIVE LASER MELTING FROM SPHERICAL AND IRREGULAR POWDERS OF THE TI53NB ALLOY

Autoria

Hernández, Jhoan Sebastian Guzmán; Nobre, Rafael de Moura; Júnior, Daniel Luiz Rodrigues; Nunes, Enzo Rozenti; Bayerlein, Daniel Leal; Falcão, Railson Bolsoni; Leva, Edwin Sallica; Oliveira, Henrique Rodrigues; Chastinet, Victor Lira; Landgraf, Fernando José Gomes

DOI

10.5151/2594-5327-33445

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Resumo

As novas tecnologias de manufatura aditiva estão sendo amplamente aplicadas para a fabricação de materiais em diferentes áreas. Para os materiais metálicos, as tecnologias de leito de pó, entre elas a fusão seletiva a laser (FSL), são as mais utilizadas. Devido a sua alta escoabilidade, é comum que a matéria prima utilizada seja o pó esférico e não o pó irregular. No entanto, o processo de produção de pós esféricos é custoso. A liga Ti53Nb é amplamente empregada na fabricação de materiais supercondutores. Além disso, sua alta biocompatibilidade e baixo módulo de elasticidade apresentam um grande potencial para a fabricação de implantes médicos pelo processo de FSL. Este trabalho visa comparar peças fabricadas por FSL a partir dos pós esféricos e irregulares da liga Ti53Nb, utilizando parâmetros iguais de potência do feixe de laser e velocidade de varredura e diferentes níveis de oxigênio na câmera de fabricação. Para esse fim, foram medidas densidade, dureza e teor de oxigênio e nitrogênio das amostras. Também foi realizada uma comparação entre as diferentes microestruturas obtidas no processo. Encontrou-se que os parâmetros para obter peças de alta densidade dependem da morfologia dos pós e é possível obter alta densidade com altos níveis de oxigênio.

 

Additive manufacturing (AM) new technologies are being widely applied for the fabrication of materials in different areas. For metallic materials, powder bed fusion technologies, including selective laser melting (SLM), are the most used. Due to its high flowability, it is common that the used raw material is spherical powder and not irregular powder. However, the production process of spherical powders is expensive. The Ti53Nb alloy is extensively employed on the fabrication of superconducting materials. Moreover, its high biocompatibility and low elastic modulus present a great potential for the fabrication of medical implants through SLM process. This work aims to compare SLM manufactured samples fabricated with spherical and irregular powders of the Ti53Nb alloy, by using the same parameters of power and scanning speed of the laser and different levels of oxygen inside the chamber of fabrication. To that end, measurements of density, hardness, oxygen and nitrogen of the samples were taken. It was also made a comparation among the different microstructures obtained on the process. It was found that the parameters to obtain fully dense samples depend on the powder’s morphologies and is possible to achieve high values of density, even with high values of oxygen.

Palavras-chave

Fusão seletiva a laser; Ti53Nb; Pó angular; Pó irregular.

Selective laser melting; Ti53Nb; Spherical powder; Irregular powder.