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http://hdl.handle.net/1843/83718
Registro completo de metadatos
Campo DC | Valor | Idioma |
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dc.contributor.advisor1 | Ariel Rodríguez Arias | pt_BR |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/9828103629165196 | pt_BR |
dc.contributor.advisor-co1 | Eduardo José Lima II | pt_BR |
dc.contributor.referee1 | Alexandre Queiroz Bracarense | pt_BR |
dc.contributor.referee2 | Louriel Oliveira Vilarinho | pt_BR |
dc.contributor.referee3 | Luiz Eduardo dos Santos Paes | pt_BR |
dc.contributor.referee4 | Fagner Guilherme Ferreira Coelho | pt_BR |
dc.creator | Rogério Ferreira Rezende | pt_BR |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/8526960306786895 | pt_BR |
dc.date.accessioned | 2025-07-22T11:55:05Z | - |
dc.date.available | 2025-07-22T11:55:05Z | - |
dc.date.issued | 2025-04-25 | - |
dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/1843/83718 | - |
dc.description.abstract | Recent studies point to promising prospects for pulsed gas metal arc (GMA)-based wire arc additive manufacturing (WAAM) process, due to its high deposition rate, energy efficiency, and low operational cost, when compared to other processes such as LASER and electron-beam. Furthermore, the projected spray metal transfer is considered ideal, as it ensures a regular detachment of droplets with uniform size and minimal spatter. However, in the conventional GMA process, the high current intensity required to achieve spray metal transfer generates significant heat input. In this regard, the pulsed GMA process can be employed with reduced heat input. Thus, this study aimed to present the results obtained in pulsed GMA-based WAAM for the deposition of 308 L stainless steel, based on the analysis of the influence of different droplet detachment modes on the geometric characteristics and mechanical properties of the deposited metal. The detachment modes of one drop per multiple pulses (ODMP), one drop per pulse (ODPP), and multiple drops per pulse (MDPP) were analyzed. The experiments were performed by depositing preforms using 308 L stainless steel wire with a diameter of 1.0 mm on a 316 L stainless steel substrate. Characterization of the droplet detachment modes was performed during deposition, using a high-speed camera and data acquisition system. After characterization, the pulse parameters were selected for the deposition of three identical preforms for each droplet detachment mode. Geometric analysis of the preforms was performed by photogrammetry. The mechanical properties were analyzed through tensile and hardness tests. A greater heat input was observed in the ODMP mode. The MDPP and ODPP modes produced thinner preforms with a better surface finish. In addition, the MDPP mode generated better results in the manufactured preforms, with lower hardness and higher tensile strength. The ODMP mode led to relatively poorer results, with wider walls, greater surface waviness, and lower tensile strength. Nevertheless, the statistical modeling and analysis yielded inconsistent and inconclusive predictions, mainly because of limited sample sizes. The results of this research are expected to provide technical and scientific support for the development of the manufacturing process by pulsed GMA-based WAAM, especially for stainless steel applications. | pt_BR |
dc.description.resumo | Estudos recentes apontam boas perspectivas para a Manufatura Aditiva por Deposição a Arco (MADA) baseada no processo Gas Metal Arc (GMA) pulsado, devido à elevada taxa de deposição, alta eficiência energética e baixo custo operacional, em comparação com outros processos como LASER e feixe de elétrons. Além disso, a transferência do metal do tipo goticular projetada é considerada ideal, pois proporciona o desprendimento regular de gotas com tamanho uniforme e poucos respingos. Entretanto, no processo GMA convencional, a elevada intensidade de corrente necessária para a obtenção da transferência do metal do tipo goticular gera um elevado aporte térmico. Neste sentido, o processo GMA pulsado pode ser utilizado com um aporte térmico reduzido. Assim, este estudo possui como objetivo apresentar os resultados obtidos na MADA baseada em GMA pulsado, a partir da análise da influência dos diferentes modos de destacamento de gotas nas características geométricas e nas propriedades mecânicas do metal depositado. Foram analisados os modos de destacamento de uma gota por múltiplos pulsos (UGMP), uma gota por pulso (UGPP) e múltiplas gotas por pulso (MGPP). Os experimentos foram realizados por meio da deposição de pré-formas, com arame de aço inoxidável 308 L de diâmetro 1,0 mm sobre um substrato de aço inoxidável 316 L. A caracterização dos modos de destacamento de gotas foi realizada durante a deposição, por meio da utilização de câmera de alta velocidade em conjunto com um sistema de aquisição de dados. Após a caracterização, selecionou-se os parâmetros de pulso para a deposição de três pré-formas de cada modo de destacamento de gotas. A análise geométrica das pré-formas foi realizada a partir do processo de fotogrametria. As propriedades mecânicas foram analisadas por meio de ensaios de tração e dureza. Observou-se um aporte térmico maior no modo de UGMP. Os modos de MGPP e UGPP proporcionaram a fabricação de pré-formas mais delgadas e de melhor acabamento superficial. Além disso, o modo de MGPP, gerou melhores resultados nas pré-formas fabricadas, com menor dureza e maior resistência à tração. O modo de UGMP levou a resultados relativamente inferiores, com paredes de maior largura, maior ondulação superficial e menor resistência à tração. Entretanto, a modelagem e análise estatística demonstraram predições inconsistentes e inconclusivas, devido principalmente à limitação de amostras. Espera-se por meio dos resultados desta pesquisa, fornecer subsídios técnico-científicos, que poderão contribuir para o desenvolvimento do processo de fabricação por MADA baseada no processo GMA pulsado, especialmente para aplicações de aço inoxidável. | pt_BR |
dc.description.sponsorship | CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior | pt_BR |
dc.language | por | pt_BR |
dc.publisher | Universidade Federal de Minas Gerais | pt_BR |
dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
dc.publisher.department | ENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA | pt_BR |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecanica | pt_BR |
dc.publisher.initials | UFMG | pt_BR |
dc.rights | Acesso Aberto | pt_BR |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/pt/ | * |
dc.subject | Manufatura aditiva | pt_BR |
dc.subject | GMA pulsado | pt_BR |
dc.subject | Transferência do metal | pt_BR |
dc.subject | Análise geométrica | pt_BR |
dc.subject | Propriedades mecânicas | pt_BR |
dc.subject.other | Engenharia mecânica | pt_BR |
dc.subject.other | Manufatura aditiva | pt_BR |
dc.subject.other | Arco de soldagem a gás de metal | pt_BR |
dc.subject.other | Análise geométrica | pt_BR |
dc.subject.other | Aço inoxidável | pt_BR |
dc.title | Manufatura aditiva baseada em GMA pulsado de aço inoxidável 308 L: um estudo sobre a influência dos modos de destacamento de gotas nas propriedades mecânicas e na geometria do material depositado | pt_BR |
dc.type | Tese | pt_BR |
Aparece en las colecciones: | Teses de Doutorado |
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