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Fabricación a granel de material SS410 utilizando un proceso de fabricación aditiva por arco de alambre basado en transferencia de metal en frío a parámetros optimizados: evaluación microestructural y de propiedades

Autores: Singh, Amritbir; Nath, Tameshwer; Dommeti, Satya Gowtam; Sekar, Shiva

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Fabricación a granel de material SS410 utilizando un proceso de fabricación aditiva por arco de alambre basado en transferencia de metal en frío a parámetros optimizados: evaluación microestructural y de propiedades


Categoría

Tecnología de Equipos y Accesorios

Subcategoría

Diseño de equipos y herramientas

Palabras clave

Partes metálicas
Fabricación aditiva
Fabricación aditiva por alambre y arco
Alambre SS410
Análisis microestructural
Propiedades mecánicas

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 18

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Para fabricar piezas metálicas para las industrias manufactureras, la fabricación aditiva (AM) ha adquirido una importancia considerable. Sin embargo, la mayoría de los esfuerzos se han concentrado en técnicas basadas en polvo, y sigue habiendo una escasez de evidencia experimental sobre las características mecánicas y el comportamiento estructural de los elementos metálicos producidos mediante fabricación aditiva por alambre y arco (WAAM). Este artículo examinó los parámetros óptimos para permitir la fabricación en masa de paredes gruesas hechas con un alambre SS410. El objetivo era evaluar las variables optimizadas utilizando la metodología de superficie de respuesta (RSM), seguida del análisis microestructural y la evaluación de propiedades mecánicas. Durante la optimización, se determinó la influencia de la velocidad de alimentación del alambre, la velocidad de desplazamiento y la tasa de flujo de gas en el ancho y la altura del cordón. Además, las variables optimizadas resultaron en la formación exitosa de paredes gruesas. En segundo lugar, el análisis microestructural presentó principalmente martensita y ferrita delta, siendo el porcentaje de esta última mayor con la altura de construcción. La microdureza máxima de 452 HV se obtuvo en la base de la pared. Además, los notables aumentos en la desviación estándar de la microdureza representan el gran grado de anisotropía en la pared gruesa. Además, se lograron la máxima resistencia a la tracción (UTS) de 803 +/- 8 MPa y la resistencia al rendimiento (YS) de 659 +/- 10 MPa para la muestra OB, que es similar a los componentes convencionales. Sin embargo, el porcentaje de alargamiento del 5% (máx) de la investigación actual requiere más estudio antes del uso real del material SS410 fabricado por WAAM. Por lo tanto, debido al significativo grado de anisotropía y al bajo porcentaje de alargamiento, los hallazgos concluyen que se requiere un post-procesamiento después de la fabricación en masa de SS410.

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