Monitorização online do processo WAAM através de análise acústica

Abstract

Atualmente, a Fabricação Aditiva começa a ganhar uma posição relevante na produção de peças metálicas com diversas dimensões e geometrias. Por esse motivo, têm sido desenvolvidos estudos no sentido de otimizar o processo, especialmente nas vertentes que optam pelas tecnologias de soldadura que utilizam arco elétrico como fonte de calor e consumíveis em forma de fio, pois estes são de fácil utilização, permitem elevadas taxas de deposição e ainda custos de fabricação e manutenção reduzidos quando comprados com os restantes processos aditivos. Dada a natureza deste processo e considerando o seu enquadramento na 4ª Revolução Industrial (Indústria 4.0), têm-se reunido esforços para aplicar métodos online de ensaios não destrutivos. No âmbito do tema, este trabalho visa testar a viabilidade da deteção de defeitos, através da análise acústica, em componentes produzidos pela Fabricação Aditiva por Arco e Arame, ou em inglês, Wire and Arc Additive Manufacturing (WAAM). Foram produzidas várias paredes de 150 mm compostas por 1 ou 10 camadas, utilizando diferentes parâmetros que produziram baixa, intermédia e elevada entrega térmica. Nesses ensaios foram impostos defeitos do tipo falha de gás de proteção e impurezas no substrato, situados em diferentes camadas. Através desta metodologia foi possível monitorizar o processo, onde se constatou a formação do arco elétrico através dos picos de pressão sonora. Consequentemente, obtiveram-se resultados promissores na deteção dos defeitos impostos, especialmente nos do tipo falha de gás de proteção. Percebeu-se, ainda, a influência do número de camadas e da utilização de diferentes parâmetros no som produzido.