84 FABRICO ADITIVO SUCESSOS INTERNACIONAIS EM REVESTIMENTO RÁPIDO Esta invenção já teve várias aplicações: a Hornet Laser Cladding B.V., de Lexmond (Países Baixos), por exemplo, integrou nos seus tornos uma fonte de feixe laser, uma cabeça de processamento EHLA e um sistema de alimentação de pó para utilizar EHLA em processos industriais. A Trumpf Laser- und Systemtechnik GmbH, com sede em Ditzingen (Alemanha), também incluiu o processo na sua carteira de produtos e oferece equipamentos laser e tecnologias de sistemas para o processo EHLA. Entre os primeiros utilizadores encontram-se empresas dos Países Baixos, China, Alemanha e Turquia. O grande avanço materializou-se em 2015 para o setor de alto mar: Desde então, muitas centenas de cilindros hidráulicos com metros de comprimento foram revestidas com ligas resistentes ao desgaste e à corrosão, para a sua utilização em todo o mundo em ambientes marítimos. Em 2019 deu-se o passo para a terceira dimensão, após outros sucessos no âmbito do revestimento rápido e fiável de discos de travões, pistões, cilindros e rolamentos. Jonathan Schaible, antigo investigador associado no Fraunhofer ILT, participou no desenvolvimento posterior como parte do seu doutoramento: Encarregou-se da questão de quais requisitos especiais da tecnologia de máquinas e sistemas devem ser cumpridos para combinar a EHLA com a impressão 3D de alta velocidade. Paralelamente, o seu sucessor, Min-Uh Ko, continuou a aperfeiçoar a engenharia de processos num sistema CNC de cinco eixos especialmente modificado que combina a máxima precisão com altas velocidades de avanço para o fabrico aditivo, o revestimento de forma livre e a reparação de componentes através da EHLA. “A EHLA 3D combina a produtividade da LMD, com as suas camadas de 500 a 2000 µm de espessura, com a precisão estrutural da LPBF, com camadas de 30 a 100 µm de espessura”, explica Min-Uh Ko, chefe de grupo de Fabrico Aditivo e Reparação LMD do Instituto Fraunhofer de Tecnologia Laser ILT. “A EHLA 3D encontra-se no intervalo médio, com 50 a 300 µm”. PERTO DO CONTORNO FINAL A baixa zona de diluição e a alta velocidade de arrefecimento também intervêm a favor do processo. Graças a estas propriedades, também podem fabricar-se de forma aditiva componentes de materiais difíceis de soldar e realizar-se combinações multimaterial. O processo demonstra os seus pontos fortes na impressão 3D real. O cientista Ko explica: “Com a EHLA 3D é possível fabricar de forma produtiva componentes que já se aproximam muito do contorno final. Para além da denominada conformação próxima da rede, o processo também permite construir com rapidez e precisão, assim como aplicar revestimentos sobre superfícies de forma livre”. Formas completas num tempo recorde Isto apenas é possível com uma tecnologia demáquinas adequadamente concebida e uma planificação adaptada da trajetória dos programas CNC. A produtividade aqui, ou tem êxito ou fracassa, jáqueo chamadofly-in, quando a cabeça do laser acelera até ao ponto de utilização com o raio laser ligado, interage como posterior fly-out, quando desacelera fora da zona de processamento. Aeficácia resultada relação entre o tempo de processamento como raio laser ligado e o tempo total do processo. Isto é demonstrado pelas investigações de Schaible: Com uma aceleração de 50 m/s2 e uma velocidade de avanço de 50 m/min para uma distância de 100mm, a eficiência M-PDE (machine- -related powder deposition efficiency) encontra-se por volta dos 80%. Com uma aceleração de 10 m/s2, a M-PDE é de aproximadamente 40%. O esforço do instituto de continuar a desenvolver o processo EHLA deu os seus frutos, como confirmado pelas primeiras demonstrações realizadas com sucesso. No “AKL'22 - Congresso Internacional de Tecnologia Laser”, realizado em Aachen (Alemanha) o cientista Ko revelou os avanços atuais Min-Uh Ko, chefe de grupo de Fabrico Aditivo e Reparação LMDno Fraunhofer ILT: “A EHLA 3D combina a produtividade da LMD, comas suas camadas de 500 a 2000 µmde espessura, coma acumulação estruturalmente executada e precisa da LPBF comcamadas de 30 a 100 µmde espessura”. Foto: Fraunhofer ILT, Aachen, Alemanha. A máquina CNC modificada para o processo EHLA pode mover ferramentas de forma rápida, muito dinâmica e precisa no sentido lateral. Com uma mesa giratória e reclinável, é adequada não só para o fabrico aditivo, mas também para revestimentos superficiais de forma livre. Foto: Fraunhofer ILT, Aachen, Alemanha.
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