dc.contributor.advisor | Daudt, Natalia de Freitas | |
dc.creator | Chaves, Maicon Barcellos | |
dc.date.accessioned | 2024-07-26T13:24:11Z | |
dc.date.available | 2024-07-26T13:24:11Z | |
dc.date.issued | 2023-12-20 | |
dc.date.submitted | 2023 | |
dc.identifier.citation | CHAVES, M. B. Estudo da sinterabilidade de pastas à base de níquel e suas ligas para manufatura aditiva por extrusão. 2023. 83 p.
Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Aeroespacial)-Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS, 2023. | por |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/32511 | |
dc.description | Trabalho de conclusão de curso (graduação) - Universidade Federal de Santa Maria, Centro de Tecnologia, Curso de Engenharia Aeroespacial, RS, 2023. | por |
dc.description.abstract | In this study, samples based on nickel metallic pastes were manufactured, both with and without the addition of alloying elements (niobium and copper). These samples were compacted and molded to evaluate their properties through mechanical tests (Vickers hardness and compression
tests), microstructure analysis, and an examination of the behavior of the paste formed between the metal powder and binders (PVA2, PVA7, CMC2, PEG7.5+PVA3.5). The aim was also to select the optimal paste for subsequent printing using the additive manufacturing technique through extrusion. In the first phase, six groups of pastes were prepared, each with a different chemical composition, varying the metal powder or the binder. The binder’s function was to provide the paste with pseudoplastic characteristics and improve its printability. Among all the groups analyzed after undergoing the sintering heat treatment, samples containing pure nickel coated with oleic acid and 30% binder (PVA7.5+PEG3.5 solution in distilled water) exhibited mechanical properties typical of metallic materials. These included an average yield strength of 176.3±14.2 MPa, a compression rupture strength exceeding 1200 MPa, and a deformation of approximately 67%. Moreover, these samples displayed advanced sintering stages through
microstructural analysis, with low oxygen content and minimal porosity (1.1±0.5%). Regarding observations of the molded samples, almost all pastes showed suitable characteristics for printing test specimens, with separation of the binder and metal powder only observed in the first group. In the second phase, the selected paste was used to 3D print various test models designed in Solidworks. While some printed samples exhibited slight deviations from the CAD model, others closely approached the expected results. Sintering of the samples was conducted with characteristics analogous to the same group of compacted samples to maintain greater reliability for property comparisons. The results revealed high porosity and the presence of oxides in the microstructure, necessitating adjustments in the operating temperature to achieve ideal mechanical properties for future applications. | eng |
dc.language | por | por |
dc.rights | Acesso Aberto | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Impressão 3D por extrusão | por |
dc.subject | Ligas de níquel | por |
dc.subject | Aeroespacial | por |
dc.subject | Extrusion 3D printing | eng |
dc.subject | Nickel alloys | eng |
dc.subject | Aerospace | eng |
dc.title | Estudo da sinterabilidade de pastas à base de níquel e suas ligas para manufatura aditiva por extrusão | por |
dc.type | Trabalho de Conclusão de Curso de Graduação | por |
dc.degree.local | Santa Maria, RS, Brasil. | por |
dc.degree.graduation | Engenharia Aeroespacial | por |
dc.description.resumo | Neste trabalho foram fabricadas amostras à base de pastas metálicas de níquel, com e sem adição de elementos de liga (nióbio e cobre), compactadas e moldadas, a fim de avaliar as propriedades por meio de ensaios mecânicos (dureza Vickers e ensaio de compressão), pela análise das microestruturas, pelo comportamento da pasta formada entre o pó metálico e os aglutinantes (PVA2, PVA7, CMC2, PEG7,5+PVA3,5) e também para selecionar a melhor pasta a ser impressa por meio da técnica de manufatura aditiva por extrusão numa segunda etapa. Para a primeira etapa, foram preparados seis grupos de pastas, sendo que cada um possui composição química diferente, variando, portanto, o pó metálico ou o aglutinante, que tem a função
de fornecer à pasta uma característica pseudoplástica e melhorar sua printabilidade. De todos os grupos analisados após passarem pelo tratamento térmico de sinterização, as amostras contendo níquel puro revestido com ácido oleico e 30% de aglutinante (solução de PVA7,5+PEG3,5 em água destilada) apresentaram propriedades mecânicas típicas de materiais metálicos, com tensão de escoamento média de 176,3 ± 14,2 MPa, com resistência de ruptura à compressão acima de 1200 MPa e com uma deformação de aproximadamente 67%. Além disso, tais amostras apresentaram estágio de sinterização avançada pela análise microestrutural, com baixo teor de oxigênio e pequena porosidade (1,1±0,5%). Sobre a observação acerca das amostras moldadas, quase todas pastas apresentaram características adequadas para impressão de corpos de
prova, havendo a separação do aglutinante e do pó metálico apenas no primeiro grupo. Na segunda etapa, a pasta selecionada foi utilizada para imprimir diversos modelos de corpos de prova modelados no Solidworks. Algumas amostras impressas apresentaram certa divergência com o modelo CAD, porém outras se aproximaram bastante do esperado. A sinterização das
amostras foi feita com características análogas às do mesmo grupo de amostras compactadas, de modo a manter uma maior confiabilidade para comparação das propriedades. Os resultados mostraram uma alta porosidade e a presença de óxidos na microestrutura, sendo necessário correções na temperatura de operação para atingir características mecânicas ideais para aplicação futura. | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA AEROESPACIAL | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Tecnologia | por |