56 POLIMENTO de cromo-cobalto (Stellite 21), a equipa germano-americana descobriu que o polimento a laser nomodode condução (CM), que se utiliza habitualmente, tem limitações. Emcontraste, o polimento a laser nomodo de buraco de fechadura (KM) produziu os melhores resultados (rugosidade eondulação reduzidas), realizando-se apassagemfinal depolimento através de umprocesso CM. A rugosidade superficial dos componentes metálicos produzidos com processos de impressão 3D baseados em laser, ou seja, LPBF, pode reduzir-se através do polimento laser. No entanto, a ondulação continua a ser umproblema, como descobriu Laura Kreinest, investigadora do Fraunhofer ILT, durante o polimento a laser de um componente LPBF produzido com aço para ferramentas 1.2343. Inclusivamente, após a execução do polimento a laser 16 vezes, a ondulação Wa continuava a ser de cerca de 1 μm. A cientista resolveu o problema utilizando o processo 'WaveShape' desenvolvido no instituto, que cria a estrutura inversa da ondulação indesejada na superfície metálica através de refundição a laser, reduzindo assim a ondulação. O LASER AUMENTA A RESISTÊNCIA À FADIGA O professor Yingchun Guan, da Universidade Beihang de Pequim, investigou como é que o polimento laser influencia o comportamento em relação à fadiga de componentes LPBF produzidos com Inconel 718, um conhecido material aeroespacial. Indicou um estudo anterior apresentado na LaP 2020 com componentes de turbinas no qual o polimento laser reduziu a rugosidade Ra de mais de 10 para menos de 0,1 μm. Novas análises demonstraramagora que as propriedades mecânicas tambémmelhoraram: com uma tensão mecânica de 840 MPa, o polimento laser aumenta a resistência à fadiga entre 15 e 20%, em comparação com os valores das superfícies fresadas. Com 500 ou 600 MPa, é igualmente elevada. Os materiais especiais, como os aços avançados de alta resistência, são interessantes para a construção leve no setor automóvel, visto que têm uma grande resistência (>1000 MPa). No entanto, costumam apresentar microdefeitos nos bordos durante o corte por cisalhamento ou a laser, o que faz com que os componentes sejam suscetíveis de sofrer fendas nos bordos. O cientista Dongsong Li, do Instituto de Metalurgia Ferrosa (Universidade RWTH de Aachen), apresentou um processo de rebarbagem e arredondamento de arestas através de radiação laser, desenvolvido em colaboração com o Fraunhofer ILT. O laser funde o bordo, elimina os microdefeitos e alisa-o. Na experiência, um laser de díodo CWde 4 kWprocessou comsucesso uma chapa de 1,5mmde espessura de aço bifásico de alta resistência (resistência: 1000 MPa) a 3,6m/min. Os testes de expansão de orifícios e os ensaios com diábolos revelam uma melhoria significativa do rendimento após o tratamento com laser. Este processo permite melhorar a capacidade de conformação em mais de 200% antes de aparecerem as primeiras fendas nos bordos. A supervisão do processo desempenha umpapel cada vezmais importante no polimento a laser: Evgueni V. Bordatchev, chefe de equipa do Conselho Nacional de Investigação do Canadá, e Sven Linden, do Fraunhofer ILT, divulgaram informações sobre a cooperação germano-canadiana neste campo. Para automatizar a configuração de um processo de polimento, integraram um interferómetro de luz branca (WLI), que deteta estruturas superficiais com grande precisão, numa polidora laser. Como parte da colaboração, tambémse integrou noutra máquina uma câmara termográfica de alta velocidade. Os dados em tempo real da câmara são utilizados para fechar o circuito de controlo e ajustar os parâmetros. Durante a LaP, foi apresentado um vídeo de uma câmara de alta velocidade que, a 42 000 fotogramas por segundo, visualizava a solidificação do aço líquido para ferramentas de trabalho a quente (1.2343) no banho de fusão. A câmara térmica foi utilizada por Daniel Beyfuss, cientista da Universidade de Western Ontario, em Londres (Canadá), para supervisionar os processos de refundição a laser (LRM). O canadiano utilizou a medição ótica coaxial para analisar os efeitos das instabilidades termodinâmicas no processo LRM. Um resultado importante é o papel fundamental do equilíbrio termodinâmico entre a potência laser aplicada e a sua conversão emprocessos de refundição, visto que influencia significativamente a estabilidade do processo. ANÁLISE DO BANHO DE FUSÃO NO SINCROTRÃO O cientista americano Patrick J. Faue, da Universidade deWisconsin-Madison, deu informações sobre um projeto de investigação como Instituto de Bremen de Tecnologia de Raios Aplicada BIAS. Centra-se principalmente na obtenção de imagens de raios X de alta velocidade no sincrotrão do prestigiado Laboratório Nacional Argonne (ANL), uma abordagem que disponibilizou interessantes conhecimentos sobre a dinâmica dos cadinhos de fusãodurante o polimento a laser. Por exemplo, a equipa de investigação observou como se formam as oscilações do banho de fusão e, portanto, como afetamo buraco da fechadura. n o Instituto do Aço, RWTH, demonstrou o aumento das propriedades mecânicas através da rebarbagem por laser de uma chapa de 1,5 mm de espessura de aço bifásico de alta resistência. Foto: Instituto do Aço, RWTH.
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