dc.contributor.author | Pinotti, Vitor Eduardo | |
dc.date.accessioned | 2022-08-11T12:33:03Z | |
dc.date.available | 2022-08-11T12:33:03Z | |
dc.date.issued | 2022-07-15 | |
dc.identifier.citation | PINOTTI, Vitor Eduardo. Atomização a gás da liga de alumínio AA2017: efeitos dos parâmetros de processo nas características físicas dos pós produzidos visando aplicação em manufatura aditiva. 2022. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2022. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/16491. | * |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/16491 | |
dc.description.abstract | Gas atomization is the main method to produce metal powders for LASER powder bed fusion (L-PBF), which is an additive manufacturing (AM) technique. It produces metallic powders with suitable characteristics to be applied in AM/L-PBF. The optimization of the parameters involved in the gas atomization process is necessary to produce powders with good fluidity and high apparent density, which are preconditions to be used in the L-PBF. The choice of an optimal set of parameters can also provide an increase in powder production yield. However, the optimization of this process is complex, because there are many parameters involved and, therefore, a systematic study must be carried out to better understand their correlation with the powder’s characteristics and their application (e.g. MA/L-PBF, for that research). Based on this context, this work aimed to study the influence of the three main process parameters at two levels (nozzle diameter (𝑑0): 1.5-2.5 mm; superheating temperature (Δ𝑇): 75-150 ºC; atomization pressure (𝑃𝐺): 20-40 Bar) on the physical characteristics of AA2017 aluminum alloy powders. It was identified that the average particle size (𝑑50) was poorly affected by the variation of parameters, while the width of the particle size distribution curve was significantly altered. The more suitable powder to be applied in AM/L-PBF was produced in an experiment with a specific set of parameters (𝑑0=1.5mm; Δ𝑇 =150 ºC; 𝑃𝐺= 20 Bar). It presents appropriate fluidity (funnel of Carney) and suitable apparent density: 0.28 s/g and 1.51 ± 0.02 g/cm3, respectively. These behaviors occurred due to an optimal combination of granulometric distribution and morphology. Finally, mathematical analysis was performed, in which the results obtained experimentally were compared with theoretical calculations based on the Lubanska equation. A good correlation was observed between the measured and calculated mean particle size (R2 = 0.97). | eng |
dc.description.sponsorship | Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) | por |
dc.language.iso | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | * |
dc.subject | Atomização a Gás | por |
dc.subject | Pó Metálico | por |
dc.subject | Manufatura Aditiva | por |
dc.subject | Ligas de Alumínio | por |
dc.subject | Gas Atomization | eng |
dc.subject | Metallic Powder | eng |
dc.subject | Additive Manufacturing | eng |
dc.subject | Aluminum alloys | eng |
dc.title | Atomização a gás da liga de alumínio AA2017: efeitos dos parâmetros de processo nas características físicas dos pós produzidos visando aplicação em manufatura aditiva | por |
dc.title.alternative | Gas atomization of AA2017 alloy: effect of process parameters in the physical properties of powders for application in additive manufacturing | eng |
dc.type | Dissertação | por |
dc.contributor.advisor1 | Gargarella, Piter | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/4641435644243916 | por |
dc.description.resumo | O principal método para produção de pós metálicos destinados a manufatura aditiva (MA) por fusão em leito de pó a LASER (L-PBF) é a atomização a gás. Ela produz pós metálicos com características adequadas para serem aplicados em MA/L-PBF. Porém, a otimização dos parâmetros do processo de atomização é necessária para a produção de pó com características específicas que levam a uma fluidez e densidade aparente adequadas para serem utilizados no processo de L-PBF. A escolha de um conjunto ótimo de parâmetros também pode proporcionar um aumento no rendimento de produção de pó. Todavia, a otimização da atomização a gás é complexa, pois envolve muitos parâmetros e, então, um estudo sistemático deve ser realizado para alinhá-los de acordo com a finalidade das partículas produzidas (e.g. MA/L-PBF, no caso desta pesquisa). Frente a isso, este trabalho teve como objetivo estudar a influência dos três principais parâmetros de processo em dois níveis (diâmetro do bocal (𝑑0): 1,5-2,5 mm; temperatura de superaquecimento (Δ𝑇): 75-150 ºC; pressão de atomização (𝑃𝐺): 20-40 Bar) nas características físicas de pós da liga de alumínio AA2017. Observou-se que o tamanho médio de partícula (𝑑50) foi pouco afetado pela variação dos parâmetros, enquanto que a largura da curva de distribuição granulométrica foi significantemente alterada. O pó que demonstrou ser mais adequado para ser aplicado em MA/L-PBF foi produzido em experimento que utilizou um conjunto de parâmetros específico (𝑑0=1,5mm; Δ𝑇=150 ºC; 𝑃𝐺= 20 Bar), apresentando fluidez (funil de Carney) e densidade aparente adequadas: 0,28 s/g e 1,51 ± 0,02 g/cm3, respectivamente. Essas propriedades ocorreram devido à combinação ótima de distribuição granulométrica e morfologia. Uma análise matemática também foi realizada, na qual os resultados obtidos experimentalmente foram comparados com cálculos teóricos baseados na equação de Lubanska. Identificou-se boa correlação entre o tamanho médio de partículas medido e calculado (R2 = 0,97). | por |
dc.publisher.initials | UFSCar | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PPGCEM | por |
dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::INSTALACOES E EQUIPAMENTOS METALURGICOS | por |
dc.description.sponsorshipId | 2020/08145-1 | por |
dc.publisher.address | Câmpus São Carlos | por |
dc.contributor.authorlattes | http://lattes.cnpq.br/5072100559323918 | por |