Com o presente trabalho pretendeu-se desenvolver a técnica do Fabrico Aditivo Metálico, nomeadamente a fusão seletiva com laser (Selective Laser Melting - SLM) da liga de Inconel 625, com o objetivo de aumentar a produtividade. O trabalho desenvolvido consistiu na adaptação e desenvolvimento dos parâmetros de processo de SLM na produção de componentes para a indústria automóvel, usando 90 μm de espessura de camada, em vez de 30 e 60 μm, já conhecidos pela empresa HPE-COXA, onde todo o trabalho foi desenvolvido. Os parâmetros incluem a potência do laser, velocidade de varrimento e distância entre cada varrimento do laser usando o equipamento DMG-MORI LaserTec 30 SLM. Para validar as condições de SLM foram fixados os parâmetros de fabrico de diferentes partes do componente, tais como o núcleo da peça, fronteira, superfície inferior, superfície superior e suportes. O aspeto de superfície e a microestrutura foram a analisados para validar os parâmetros selecionados. O melhor compromisso entre todos os parâmetros resultou na construção de uma peça com características adequadas e que serviu para validar a estabilidade geométrica durante o fabrico aditivo. Finalmente, durante o teste de homologação, o componente do cliente foi construído em simultâneo com amostras para avaliar a resistência à tração segundo as direções de crescimento xy e no eixo vertical, e para determinar a dureza, densidade e a rugosidade de superfície, conforme especificado pelo cliente. Os resultados demonstraram que o fabrico de um componente com 90 μm de espessura de camada é agora possível e em condições que diminuem largamente o tempo de produção e resultaram num aumento de 82% na produtividade

The aim of this work was to develop a Metal Additive Manufacturing technique, namely Selective Laser Melting (SLM), for the fabrication of Inconel 625 alloy components with the aim of improving productivity. The work done consisted in adapting and developing the process parameters of SLM to produce components for the automotive industry using 90 μm of layer thickness instead of 30 or 60 μm that were already know at HPE-COXA, where the internship was held. These parameters included the Laser Power, Scanning Speed and Hatch Distance in a DMG-MORI LaserTec 30 SLM equipment. Validation of SLM conditions were determined by set-up procedures of core, boundary, downskin, upskin and supports. The surface aspect and microstructure were analysed to validate the imposed parameters. The best compromise between all the parameters resulted on a sound component that was used to validate the geometrical stability during the additive manufacturing. Finally, a homologation job of the customer’s component was built, together with specimens to verify the tensile strength in xy-orientation and in the vertical axis, hardness, density and surface roughness, as specified by the costumer. The results showed that fabrication of the component with 90 μm layer thickness is now possible and in conditions that largely reduce the fabrication time, resulting in a productivity increased of 82%.

Mestrado em Engenharia de Materiais