WP9 – Nonplanar.DED

A utilização de processos de Fabricação Aditiva (FA) de metais permite a construção de componentes otimizados, capazes de criar produtos de maior valor acrescentado ao longo da cadeia de fabricação. No âmbito do presente projeto, pretendem-se estudar em ambiente laboratorial e operacionalizar em ambiente fabril, três técnicas distintas de FA para metais.

Pretende-se estudar a aplicabilidade de materiais metálicos amorfos no âmbito da FA em cama de pó SLM, para que desenvolver componentes para a moldes, para que seja possível produzir para sistemas óticos para aplicação no ramo automóvel. Pelo facto destes materiais não apresentarem fronteiras de grão, estes materiais apresentam uma maior resistência ao desgaste bem como uma maior resistência à corrosão.

A qualidade superficial é uma preocupação, pois este é um processo que necessita de suportes para a fabricação das peças, o que implica necessariamente processos subtrativos para acabamento superficial. A utilização de processos de acabamento superficial é por norma um dado adquirido quando se trabalha com moldes, pois é necessária uma superfície de baixa rugosidade para que seja possível extrair as peças plásticas moldadas.

Para mitigar algumas das dificuldades do processo de cama de pó SLM, é também objetivo do projeto a utilização e integração de sistemas de FA EBM na cadeia de produção de moldes. Esta técnica de fabricação é semelhante à técnica de SLM, utilizando também cama de pó, contudo a fusão da peça a produzir é assente em princípios de fusão por eletrões e não laser. A utilização do sistema EBM permite a construção de peças de forma mais expedita, pois é possível efetuar varrimentos de maior dimensão na construção das camadas.

O processo permite ainda a obtenção de uma melhor qualidade superficial quando comparado ao processo de SLM, pois este processo não necessita de suportes para a construção da peça. Antes da fase de varrimento de consolidação da peça, são efetuados varrimentos de eletrões com menor carga de forma a agregar o pó, fazendo com que este passe a agir como estrutura de suporte.

Pretende-se ainda estudar a utilização de metamateriais metálicos nas estruturas dos moldes como forma de introdução de propriedades e comportamentos mecânicos alternativos que não seriam possíveis de obter recorrendo a processos e materiais tradicionais.

Desta forma, é possível definir como objetivo do presente projeto, a construção de moldes altamente otimizados e especializados, através de 3 técnicas distintas de FA, para que seja possível otimizar o tempo de ciclo, e consequentemente o custo energético durante a sua utilização, e melhorar a qualidade final das peças obtidas. Cada uma destas técnicas será responsável pelo desenvolvimento de uma parte distinta do caso de estudo. Estas técnicas serão estudadas e desenvolvidas numa unidade laboratorial de desenvolvimento contínuo e posteriormente aplicadas em chão de fábrica, para que possa integrar um sistema contínuo de produção (TRL>7).

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