Previsão da tensão residual na manufatura por fusão em leito de pó a laser

Resumo

A tecnologia de fusão em leito de pó a laser (L-PBF) enfrenta esforços expressivos para aprimorar a previsibilidade do processo em relação a propriedades-chave finais, como a tensão residual. A presença de múltiplos fatores de influência torna isso ainda mais desafiador, mas também fornece a oportunidade de melhorar as propriedades de interesse. É esperado que os efeitos dos gradientes de temperatura expressivamente altos observados na L-PBF influenciem fortemente as tensões residuais por conta dos ciclos térmicos vivenciados. A modelagem desta correlação pode demandar exaustiva capacidade computacional dependendo da abordagem e, assim, é essencial investigar estratégias mais simples que sejam suficientes para representar as influencias térmicas reais do processo sobre tensões residuais validadas experimentalmente. Nesse sentido, o estudo proposto objetiva incluir diferenças de dissipação térmica entre o pó metálico e o material solidificado em uma simulação térmica flash-based para prever as distribuições de tensão residual na Fusão em Leito de pó a laser. A análise de elementos finitos (FEA) será desenvolvida para validação, assim como medições experimentais de métricas das poças de fusão. Por fim, a tensão residual será sistematicamente medida para correlação com os gradientes de temperatura simulados para previsão da distribuição desta propriedade em uma camada. Como resultado, espera-se a contribuição no entendimento do mecanismo de geração da distribuição de tensão residual devido ao acoplamento de experimentos e simulações. (AU)