Discussão Global dos resultados Aço 316L e definição da condição ótima de

Neste subcapítulo pretende-se fazer um resumo crítico dos resultados do Aço 316L (estudo inicial, estudo complementar e análise estatística) com o intuito de definir a condição ótima de processamento para o material Aço 316L produzido através da tecnologia SLM. Ou seja, a condição que permite a obtenção de um componente com as propriedades ótimas em termos de densidade, dureza e tensão de rutura ao corte tendo em conta que a análise estatística revelou que os parâmetros de processamento explicam com grande importância as propriedades obtidos.  Densidade

O primeiro estudo permitiu obter amostras com uma densificação próxima de 100% para um alargado leque de condições processamento enquanto, no segundo estudo apenas se obteve uma densificação máxima de 99% para duas condições de processamento. Isto está de acordo com aquilo que se pretendia para o segundo estudo, isto é, tendo obtido no primeiro estudo uma densificação que se pode considerar próxima de 100%, densificação pretendida, neste segundo procurou-se perceber as importâncias dos vários níveis dos parâmetros de processamento. Desta forma, agregando os resultados em termos de densidade dos dois estudos é possível definir os vários aspetos que se apresentam na lista seguinte tendo em vista a otimização dos parâmetros em função da densidade (Tabelas 13,14,21 e 22).

o Os resultados para os diferentes níveis de potência de laser (50,60,70,80,90 e 100W) usados em ambos os estudos demonstram que para qualquer um dos níveis é possível obter amostras com uma densidade próxima de 100%. Para isso, é necessário que os restantes parâmetros apresentem valores que compensem em termos de volume de energia quando a potência de laser é de 50 ou 60W. Quer isto dizer que através de uma velocidade de processamento e uma distância entre passagens baixas é possível obter amostras com boa densificação usando uma potência de 50 e 60W.

o Os resultados para os diferentes níveis de velocidade de laser (300,400,417,500,550,600,700,733 e 1250mm/s) usados nos dois estudos indicam claramente que este parâmetro tem uma importância acentuada na densidade final das amostras. Verifica-se uma tendência global muito acentuada na qual quanto menor é a velocidade de laser maior é a densidade (embora haja uma exceção no primeiro estudo). Constata-se, portanto, que os valores ótimos para este parâmetro inserem-se no conjunto de números inseridos entre 300 e 550 mm/s. Por questões de custos de processamento,

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torna-se óbvio que se é possível obter amostras com boa densificação para uma velocidade de processamento superior, esse valor consiste no valor ótimo.

o Os resultados para os diferentes níveis de distância entre passagens consecutivas de laser (0,07; 0,08; 0,09; 0,10; 0,11; 0,12; 0,14; 0,15mm) nos dois estudos demonstram que este parâmetro tem uma influência significativa na densidade final das amostras. Obtiveram-se amostras com boa densificação para uma distância entre passagens consecutivas de laser entre 0,07 e 0,12mm, os restantes níveis excluem-se em termos de otimização.

 Dureza

Em ambos os estudos obtiveram-se amostras com valores de dureza (HV) coerentes com outros trabalhos encontrados na literatura para o mesmo material produzido por SLM. Juntando os resultados dos dois estudos é possível concluir o seguinte relativamente à otimização de cada parâmetro.

o Para a potência de laser verifica-se uma tendência global nos dois estudos em que quanto maior é a potência de laser maior é o valor da dureza das respetivas amostras. Ou seja, para amostras com volumes de energia semelhantes, constata-se que a amostra com amor potência de laser (W) apresenta maior dureza independentemente das restantes parâmetros.

o Relativamente à velocidade de laser é à distância entre passagens consecutivas de laser verifica-se que para os menores níveis destes parâmetros são obtidos os valores ótimos de dureza. Embora, existam amostras com valores de dureza ótimos para diferentes ordens de grandeza de volume de energia, verifica-se, claramente, que os valores ótimos de dureza são obtidos para os níveis inferiores destes dois parâmetros (Tabelas 15, 16, 23 e 24).

 Ensaio de corte

Os valores mais elevados obtidos em cada estudo relativamente á tensão de rutura ao corte correspondem aos valores encontrados na literatura tal como já foi referido. Importa, portanto, definir os valores/níveis ótimos de cada parâmetro em função da tensão de rutura obtida nos ensaios de corte. Verifica-se que para os três parâmetros, potência de laser, velocidade de laser e distância entre passagens consecutivas de laser não existe uma tendência que dê a entender um padrão ou relação de linearidade. Contudo, verifica-se que para o volume de energia (variável que resulta da expressão anteriormente identificada) existe uma tendência na qual apenas para

Capítulo 4 – Análise e Discussão dos resultados

101 amostras processadas com valores de volume de energia superiores a 50 J/mm3 se obtêm valores

de tensão de rutura ao corte maximizados.  Definição da condição ótima de processamento

Através dos modelos matemáticos criados na análise estatística abordada anteriormente, através da compreensão e análise profunda dos diversos resultados e importâncias relativas dos parâmetros para as diferentes análises efetuadas e tendo em conta a importância do dispêndio de energia na produção (potências de laser inferiores; velocidades de laser superiores; distância entre passagens consecutivas superiores são preferíveis tanto quanto possível para reduzir o consumo energético) definiu-se a condição de processamento ótima para o material Aço Inoxidável 316L que se apresenta destacada na tabela seguinte. Em termos de orientação de crescimento define-se a orientação diametral como preferencial pelo facto de na globalidade dos resultados apresentar resultados ligeiramente melhores do que a orientação vertical.

Tabela 33 – Condição de processamento definida como ótima Potência de laser (W) Velocidade de laser (mm/s) Distância entre passagens (mm) Espaçamento de camada (mm) 80 417 0,1 0,03

4.1.5 Caracterização dos provetes produzidos com a condição ótima de processamento (Aço