Título

CONFORMAÇÃO DE PERFIS DE ALUMÍNIO AERONÁUTICO COM USO DE LASER

LASER BEAM FORMING OF AERONAUTICAL ALUMINUM PARTS

Autoria

Siqueira, Rafael Humberto Mota de; Carvalho, Sheila Medeiros de; Kam, Ivan Kwei Liu; Riva, Rudimar; Lima, Milton Sergio Fernandes de

DOI

10.5151/1516-392X-26770

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Resumo

A conformação a laser (Laser Beam Forming – LBF) é um processo mecânico sem contato realizado pela introdução de tensões térmicas na superfície de um material com laser, a fim de induzir a deformação plástica. Neste estudo, foram realizadas conformações em chapas de 1,6 mm de espessura, de alumínio de alta resistência, classe AA6013-T4, com uso de um laser de Yb-fibra operando em modo contínuo. A potência do laser foi variada entre 200 e 1000 W e a velocidade entre 3 e 30 mm/s, com o feixe desfocalizado em 5 mm sobre a superfície da chapa. O ângulo de dobramento das chapas variou entre 0,1 e 2,5° por passe, dependendo das condições experimentais. Na condição de maior ângulo, 1000 W e 30 mm/s, a poça de fusão atingiu 0,6 mm de profundidade, porém sem alterar a microestrutura da parte inferior da chapa. Em todas as condições, a dureza se manteve constante em aproximadamente 100 HV, sendo semelhante ao material de base. Para verificar a aplicabilidade do método, foram desempenadas chapas previamente soldadas na configuração T. O método mostrou-se eficiente em corrigir o empenamento de chapas com inclinação de até 5°.

 

Laser Beam Forming (LBF) is a no contactless mechanical process accomplished by the introduction of thermal stresses in the surface of a material using a laser in order to induce plastic deformation. In this study, the shaping were performed on 1.6 mm thick sheets of a high strength aluminum alloy, AA6013-T4 class, with the use of a Yb-fiber laser operating in continuous mode. The laser power was varied between 200 and 1000 W and the speed between 3 and 30 mm/s, with a defocused beam at 5 mm above the surface of the plate. The bending angle of the sheet ranged from 0.1 to 2.5 ° per run, depending on the experimental conditions. In the wider angle condition, 1000 W and 30 mm/s, the weld pool has 0.6 mm depth, but without altering the microstructure near to the bottom of the sheet. In all conditions, the hardness remained constant at approximately 100 HV, which is similar to the base material. In order to verify the applicability of the method, it had been straightened some previously T-welded sheets. The method was efficient in correcting the distortion of the sheets with tilt angle up to 5°.

Palavras-chave

Lasers, Ligas de alumínio, Conformação mecânica

Lasers, Aluminum alloys, Mechanical forming