Estudo do efeito da reutilização/utilização de pós reciclados nas características de revestimentos obtidos por Laser Cladding

Abstract

A eficiência de deposição de material através do Laser Cladding varia tipicamente entre 50 e 80 %, sendo desperdiçadas elevadas quantidades de pós que, ao fim do ano, representam custos significativos.Esta dissertação, realizada em ambiente industrial, tem como intuito o estudo do efeito da aplicação de pós reciclados em revestimentos obtidos por Laser Cladding. Para tal, foram estudados os dois materiais mais utilizados pela empresa, no ano de 2018: o MetcoCladTM 6, uma superliga de Cobalto, e o MetcoCladTM 52052, uma matriz de Níquel reforçada com Carboneto de Tungsténio.Este trabalho está dividido em duas partes. A primeira passa pela caraterização dos pós, onde foram analisados a forma, o tamanho e a composição química de pós novos, com uma e duas utilizações. A segunda parte passa pela caraterização de revestimentos obtidos com os pós novos e reutilizados, sendo analisadas a morfologia, a microestrutura, a composição química, a microdureza, a macrodureza e a resistência à abrasão.Para finalizar, foi elaborada uma análise económica à redução de custos que a empresa pode vir a ter, quando implementar a aplicação de pós reciclados.Através deste estudo foi possível concluir a viabilidade da reutilização de pós. Para os pós de MetcoCladTM 6, as propriedades mecânicas vão diminuindo com o aumento da reutilização, porém, dependendo da exigência do cliente, estes pós podem ser utilizados. Para os pós de MetcoCladTM 52052, as propriedades mecânicas não sofrem variações significativas ao longo das duas reutilizações.

The efficiency of deposition of material through Laser Cladding typically ranges from 50 to 80%, because high amounts of powders are wasted which, at the end of the year, represent significant costs.This dissertation, carried out in an industrial environment, has the purpose of studying the effect of the application of recycled powders on coatings obtained by Laser Cladding. For this purpose, the two materials most used by the company in 2018 were studied: MetcoCladTM 6, a Cobalt superalloy, and MetcoCladTM 52052, a matrix of Nickel reinforced with Tungsten Carbide.This paper is divided into two parts. The first concerns the characterization of the powders, where the shape, size and chemical composition of new powders with one and two uses were analyzed. The second part discuss the characterization of the coatings obtained with the new and reused powders, being analyzed the morphology, the microstructure, the chemical composition, the microhardness, the macrohardness and the abrasion resistance. Finally, an economic analysis was made to estimate the costs reduction that the company may have by implementing the application of recycled powders.Through this study, it was possible to conclude the viability of the reuse of powders. For the MetcoCladTM 6 powders, the mechanical properties decrease with increased reuse, however, depending on the customer's requirement, these powders can be used. For MetcoCladTM 52052 powders, the mechanical properties do not undergo significant variations over the two reuses.