Exploring Solutions to Mitigate Unidirectional Grain Growth and to Set Operational Envelop for Wire + Arc Additive Manufacturing of Aluminium Alloys

Explorando Soluções para Mitigar o Crescimento Unidirecional de Grãos e para Estabelecer Envelopes Operacionais para Wire + Arc Additive Manufacturing de Ligas de Alumínio;
Вивчення рішень для подолання однонаправленого зростання зерна та для визначення операційних меж для Wire Arc Additive Manufacturing алюмінієвих сплавів

dc.contributorScotti, Américo
dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/5719116057125057
dc.contributorVilarinho, Louriel Oliveira
dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/8553716610264673
dc.contributorChvertko, Yevgenia
dc.contributorHenke, Sérgio Luiz
dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/0065527092468688
dc.creatorYehorov, Yurii
dc.date2018-10-16T13:48:16Z
dc.date2018-10-16T13:48:16Z
dc.date2018-08-07
dc.date.accessioned2023-09-28T20:56:19Z
dc.date.available2023-09-28T20:56:19Z
dc.identifierYEHOROV, Yurii. Exploring Solutions to Mitigate Unidirectional Grain Growth and to Set Operational Envelop for Wire + Arc Additive Manufacturing of Aluminium Alloys. 2018. 92 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2018.Disponível em: http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2018.574.
dc.identifierhttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/22582
dc.identifierhttp://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2018.574
dc.identifier.urihttps://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/9061097
dc.descriptionWire Arc Additive Manufacturing (WAAM) is a novel process with high industrial application. However, there are still some limitations, such as anisotropy of mechanical properties, which delays a wide implementation of WAAM. Moreover, as long as WAAM is a new technology, its operational envelope is not utterly known. The first objective of this work was to assess solutions to mitigate unidirectional grain growth in WAAM of aluminium, that leads to anisotropy of the mechanical properties of the printed part. In the scope of this objective, two methodological approaches were employed. The first approach used the switchback welding technique in comparison with a reference (the conventional unidirectional deposition) and also a traditional method for reduce unidirectional growth (bidirectional deposition). The second one used nanoparticles inoculation in the deposited metal. Both approaches showed ability to mitigate epitaxial growth of big columnar grains and to refine microstructure, however switchback technique show to be easier to implement. The second objective of this work was to find an operational envelope of the process, i.e., a range of travel speeds for a given deposition rate and for a given ratio deposition rate/travel speed. This study showed there are a range of pool volume during the deposition that must be respected to reach sound printed walls.
dc.descriptionCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
dc.descriptionDissertação (Mestrado)
dc.descriptionWire Arc Additive Manufacturing (WAAM) é um novo processo com alta potencial de aplicação industrial. No entanto, ainda existem algumas limitações, como a anisotropia das propriedades mecânicas, que atrasa uma ampla implementação do WAAM. Além disso, enquanto WAAM é uma nova tecnologia, seu envelope operacional não é totalmente conhecido. O primeiro objetivo deste trabalho foi avaliar soluções para mitigar o crescimento unidirecional de grãos em alumínio por WAAM, o que leva à anisotropia das propriedades mecânicas da parte impressa. No âmbito deste objetivo, duas abordagens metodológicas foram empregadas. A primeira abordagem utilizou a técnica de soldagem de reversão em comparação com uma referência (a deposição unidirecional convencional) e um método tradicional para reduzir o crescimento unidirecional (deposição bidirecional). Uma segunda utilizou inoculação no metal depositado por nanopartículas. Ambas as abordagens mostraram capacidade de mitigar o crescimento epitaxial de grandes grãos colunares e refinar a microestrutura, no entanto, a técnica de reversão mostrou ser mais fácil de implementar. O segundo objetivo deste trabalho foi encontrar um envelope operacional do processo, ou seja, uma faixa de velocidades de deslocamento para uma determinada taxa de deposição e para uma determinada relação de taxa de deposição / velocidade de deslocamento. Este estudo mostrou que há uma faixa de volume do banho em fusão durante a deposição que deve ser respeitada para alcançar paredes impressas com boa qualidade.
dc.formatapplication/pdf
dc.languageeng
dc.publisherUniversidade Federal de Uberlândia
dc.publisherBrasil
dc.publisherPrograma de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
dc.rightsAcesso Aberto
dc.subjectWAAM
dc.subjectAluminium
dc.subjectSwitchback
dc.subjectInoculation
dc.subjectAlumínio
dc.subjectInoculação
dc.subjectAлюміній
dc.subjectІнокуляція
dc.subjectEngenharia mecânica
dc.subjectProcessos de fabricação
dc.subjectEngenharia industrial
dc.subjectCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::PROCESSOS DE FABRICACAO::PROCESSOS DE FABRICACAO, SELECAO ECONOMICA
dc.titleExploring Solutions to Mitigate Unidirectional Grain Growth and to Set Operational Envelop for Wire + Arc Additive Manufacturing of Aluminium Alloys
dc.titleExplorando Soluções para Mitigar o Crescimento Unidirecional de Grãos e para Estabelecer Envelopes Operacionais para Wire + Arc Additive Manufacturing de Ligas de Alumínio
dc.titleВивчення рішень для подолання однонаправленого зростання зерна та для визначення операційних меж для Wire Arc Additive Manufacturing алюмінієвих сплавів
dc.typeDissertação


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