Modelagem Térmica do Processo de Manufatura Aditiva Utilizando GMAW / Thermal Modeling of the Additive Manufacturing Process Using GMAW

Daniela Fátima Giarollo, Cíntia Cristiane Petry Mazzaferro, José Antônio Esmerio Mazzaferro

Abstract


A Manufatura Aditiva por Deposição a Arco (MADA) consiste em um processo que envolve deposição direta de material, utilizando matéria-prima na forma de arame e o arco elétrico como fonte de energia. Este processo permite a fabricação de componentes metálicos camada por camada, por meio da aplicação da técnica de soldagem por arco elétrico com eletrodo consumível e proteção gasosa (GMAW). Uma das vantagens deste processo consiste nas suas altas taxas de deposição e na capacidade de fabricação de componentes maiores, em comparação com outras tecnologias de manufatura aditiva. Entretanto, devido às elevadas temperaturas geradas neste processo, necessárias para promover a fusão e deposição do material, assim como a existência de ciclos térmicos não uniformes, problemas de tensões residuais e distorções afetam significativamente a qualidade dos componentes obtidos neste processo, justificando a necessidade de uma maior compreensão do comportamento térmico deste processo.  Sendo assim, este trabalho propõe uma abordagem inicial para o desenvolvimento de modelos utilizando o método de simulação por elementos finitos. Para tal, desenvolveu-se uma estratégia para modelagem térmica do processo de MADA utilizando o software COMSOL Multiphysics®, a fim de descrever os processos de manufatura aditiva que empregam o processo GMAW. Para comprovar a eficácia do modelo proposto, foi realizada uma validação experimental comparando as temperaturas e ciclos térmicos medidos e simulados, destacando assim sua precisão.


Keywords


Manufatura Aditiva, GMAW, Simulação.

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DOI: https://doi.org/10.34117/bjdv.v7i5.29432

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