Caracterização de Juntas Dissimilares de Pinos de Ti obtidos através de Manufatura Aditiva a Laser com Polieterimida através de Rebitagem por Fricção

Resumo

No presente trabalho, o estudo é focado em um dos tipos de junção de ancoramento termomecânico conhecido por friction riveting ou FricRiveting. Esta técnica foi, primeiramente, patenteada por Helmholtz-Zentrum Geesthacht (HZG) da Alemanha em 2007. O processo de união apresenta-se em três etapas principais: fricção, forjamento e consolidação. O uso de materiais poliméricos nas indústrias automobilística, aeronáutica, aeroespacial, naval e de energia eólica vêm ganhando interesse nos últimos anos uma vez que peças feitas de alguns termoplásticos, resinas e materiais compósitos com matriz polimérica apresentam baixo peso, boa força específica (strength-to-weight ratio), alta resistência a fratura e reciclabilidade (no caso dos termoplásticos). Assim, a tendência é de que estruturas híbridas polímero-metal sejam produzidas com maior frequência em diversos setores industriais, exigindo a união de materiais dissimilares, o que implica na busca por técnicas de junção que apresentem boa resposta mecânica.As ligas de titânio, sejam do tipo a (Ti c.p.) como do tipo a+² como a liga Ti-6Al-4V utilizada em aplicações em aeronáutica, ou como biomateriais metálicos para implantes, apresentam ótimas propriedades mecânicas aliando alta resistência mecânica (sUTS = 936 e 1014 MPa), limite de resistência à fadiga de até sfad = 510 MPa, aliada a uma baixa densidade d = 4,42 g/cm³ e alta resistência mecânica específica (s/d).Neste contexto, o objetivo deste trabalho é caracterizar juntas dissimilares produzidas através de Rebitagem por Fricção (friction riveting) entre pinos de uma liga de titânio (Ti c.p. ou Ti-6Al-4V) obtidos através de Manufatura Aditiva a Laser (SLM) e um polímero, para avaliar a viabilidade da produção de pinos near net shape e as suas propriedades na junta obtida. As técnicas de caracterização utilizadas serão a microscopia ótica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise térmica de DSC para a liga e o polímero (e também para o material adjacente à junta após a soldagem, que pode apresentar alguma modificação/degradação estrutural), difração de raios-X (DRX) para a liga metálica, ensaio de microdureza Vickers em linha ao longo da interface ou mapeamento de microdureza, de modo a propiciar um entendimento das transformações ocorridas no polímero e na interface da junta dissimilar soldada. Buscar-se-á também selecionar o melhor parâmetro de SLM para o pino e comparar o efeito da deformação termomecânica com ligas de Ti produzida pelo processo convencional de fundição e/ou forjamento.