Universidade Federal de Goiás Campus Goiânia
Engenharia Mecânica
Mestrado em Ciências Mecânicas
PROCESSO DE MANUFATURA ADITIVA POR SOLDAGEM A ARCO (MASA)
EM AÇO CARBONO
Gustavo de Castro Lopes
(castro.gustavo@discente.ufg.br)
Introdução
Conforme foi verificado, a AWS (American Welding Society) padronizou a utilização do termo “deposição” em substituição ao termo “soldagem”, gerando assim o termo MADA - Manufatura Aditiva por Deposição a Arco.
Método de processamento quase líquido no qual é feito a fabricação da peça a partir de camadas de material depositado.
Objetivos
O objetivo deste trabalho é realizar uma revisão bibliográfica sobre o processo MADA, destacando os principais parâmetros desse procedimento, utilizando o método MIG/MAG em aço carbono com o auxílio de um robô.
Metodologia
● Fabricação a partir de um modelo tridimensional;
● Divisão em camadas definindo as trajetórias;
● Utilização de um manipulador robótico com processo MIG/MAG.
Figura 1 – Esquema do MADA; (a) modelo CAD 3D; (b) divisão do modelo em camadas;
(c) deposição das camadas robotizadas
Metodologia
Utilização do método MIG/MAG de forma automatizada por meio do manipulador robótico Motoman HP20.
Esse modelo é caracterizado pela alta precisão e versatilidade de aplicações, como em processos industriais de pintura, montagens, manuseio e soldagem de materiais.
Figura 2 – Robô Motoman HP20
Resultados
Aplicabilidade mais ampla, pois abrange uma maior variedade de materiais metálicos e custo mais baixo, mesmo sendo capaz de fabricar peças grandes e complexas.
Tabela 1 – Comparação entre a Manufatura Aditiva com base em pó e fusão a laser com o método MADA
Resultados
Entretanto, o método MADA também apresenta algumas desvantagens como maior instabilidade no processo, precisão inferior da peça formada e qualidade superficial menor comparado a outros métodos. Além disso, é comum a presença de defeitos de soldagem como rachaduras, poros e distorções de solda.
Resultados
O processo MIG/MAG possui como principais parâmetros a tensão e corrente de soldagem, a distância entre o bico de contato e peça (DBCP), a velocidade de alimentação e a temperatura de interpasse.
Figura 3 – Relação entre parâmetros do processo MIG/MAG
Conclusão
Foi possível observar que o processo MADA possui alta aplicabilidade, abrangendo uma variedade de materiais metálicos como aço carbono, aço inox, ligas de alumínio, entre outras ligas.
Notou-se também que o processo possui custo baixo, maior taxa de deposição, ampla aplicação em diferentes tipo de peça de trabalho e diversidade na escolha do tipo de deposição (MIG/MAG, TIG, Plasma), além da possibilidade de automatização através de um manipulador robótico.
Referências Bibliográficas
LIU, J. et al. Wire and arc additive manufacturing of metal components: a review of recent research developments. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, Springer, p. 1–50, 2020.
PAOLINI, A.; KOLLMANNSBERGER, S.; RANK, E. Additive manufacturing in construction: A review on processes, applications, and digital planning methods. Additive Manufacturing, v. 30, p. 100894, 2019. ISSN 2214-8604 XIONG, J. et al. Inflfluences of process parameters on surface roughness of multi-layer single-pass thin-walled parts in gmaw-based additive manufacturing. Journal of Materials Processing Technology, Elsevier, v.
252, p. 128–136, 2018
