Efeito ambiental e do HIP na propagação de fendas por fadiga em Ti6Al4V produzido por Fabricação Aditiva

Abstract

A Manufatura Aditiva (MA) é um processo de fabrico de componentes com enorme potencial e em corrente desenvolvimento. O titânio e as suas ligas são um exemplo de materiais, entre vários metais, que podem ser utilizados no fabrico de peças por MA. Os investigadores têm procurado melhorar as propriedades mecânicas dos materiais produzidos por esta técnica. No caso do titânio, a sua biocompatibilidade e a elevada razão resistência/peso são fatores de eleição deste material para aplicações onde os componentes estão sujeitos a fadiga e corrosão. A liga de titânio mais utilizada na indústria é a Ti6Al4V. Esta possui as características do titânio e a adição de alumínio e vanádio conferem a esta liga ductilidade e boa resistência mecânica. Além disso, apresenta uma boa soldabilidade e maquinabilidade e um bom desempenho nos processos de MA, nomeadamente na Fusão Seletiva a Laser (FSL).O processo de FSL, é caracterizado pela produção de componentes camada a camada através da fusão de pó. Esta técnica permite criar peças com elevada complexidade geométrica, pelo que é muito utilizada na indústria atual. As características dos materiais produzidos por FSL, podem ser melhoradas, utilizando várias técnicas, como o tratamento térmico de alívio de tensões residuais e a técnica HIP após a sua manufatura. A técnica HIP parece diminuir a porosidade e provocar um aumento da compacidade, enquanto a técnica de tratamento térmico de alívio de tensões residuais diminui as tensões internas presentes no componente, devido aos elevados gradientes de temperatura presentes no processo FSL.

A Manufatura Aditiva (MA) é um processo de fabrico de componentes com enorme potencial e em corrente desenvolvimento. O titânio e as suas ligas são um exemplo de materiais, entre vários metais, que podem ser utilizados no fabrico de peças por MA. Os investigadores têm procurado melhorar as propriedades mecânicas dos materiais produzidos por esta técnica. No caso do titânio, a sua biocompatibilidade e a elevada razão resistência/peso são fatores de eleição deste material para aplicações onde os componentes estão sujeitos a fadiga e corrosão. A liga de titânio mais utilizada na indústria é a Ti6Al4V. Esta possui as características do titânio e a adição de alumínio e vanádio conferem a esta liga ductilidade e boa resistência mecânica. Além disso, apresenta uma boa soldabilidade e maquinabilidade e um bom desempenho nos processos de MA, nomeadamente na Fusão Seletiva a Laser (FSL).O processo de FSL, é caracterizado pela produção de componentes camada a camada através da fusão de pó. Esta técnica permite criar peças com elevada complexidade geométrica, pelo que é muito utilizada na indústria atual. As características dos materiais produzidos por FSL, podem ser melhoradas, utilizando várias técnicas, como o tratamento térmico de alívio de tensões residuais e a técnica HIP após a sua manufatura. A técnica HIP parece diminuir a porosidade e provocar um aumento da compacidade, enquanto a técnica de tratamento térmico de alívio de tensões residuais diminui as tensões internas presentes no componente, devido aos elevados gradientes de temperatura presentes no processo FSL.