Estudo da influência dos parâmetros na fabricação por L-PBF do Fe-wt3,5%Si

Abstract

A manufatura aditiva é um método de fabricação em crescente ascensão nos processos industriais. O processo de fabricação por fusão a laser de um leito de pó (L-PBF) é um método de manufatura aditiva que permite trabalhar com a construção de geometrias complexas e de propriedades mecânicas equivalentes aos processos de fabricação convencionais. Entretanto, a qualidade do componente feito por L-PBF é dependente dos parâmetros de fabricação utilizados para o material que é fabricado. Em materiais ferromagnéticos macios, como o ferro-silício, a fabricação por L-PBF possibilita obter uma rota de processamento que obtenha textura cristalográfica que atenda aos requisitos magnéticos. Porém a presença de defeitos nos componentes de FeSi é prejudicial às suas propriedades magnéticas. Neste trabalho será estudado como os parâmetros de velocidade de varredura, potência do laser e distância entre filetes influenciam sobre as propriedades do Fe-Si com 3,5% de massa de silício fabricado por L-PBF. Para avaliação será realizado ensaios de rugosidade, densidade aparente e por imagem para encontrar um parâmetro de fabricação que seja denso e com baixa rugosidade. A camada de 60 μm foi proposta para abranger uma janela de processamento que tenha valores de maior produtividade, uma vez que essa permite reduzir o tempo de varredura utilizando o dobro da espessura padrão de 30 μm. Para a fabricação foram selecionados os valores de potência de 200, 300 e 400 W, valores de velocidade de escaneamento de 400, 600, 800 e 1000 mm/s e valores de distância entre filetes de 80, 100 e 120 μm para cada espessura de camada. Dessa forma, foi possível obter amostras com densidade superiores a 99,5% e identificar fenômenos que podem ocasionar defeitos nas amostras.