Manufatura aditiva LPBF em moldes de injeção de alumínio : produtividade, aumento da vida útil, viabilidade do uso da tecnologia
Autor: Marcelo José de Lima (Currículo Lattes)
Resumo
A presente dissertação "Manufatura Aditiva para a Fabricação de Componentes de Moldes de Injeção de Alumínio Sob Pressão" investiga o uso da manufatura aditiva (MA) como alternativa aos métodos convencionais na produção de componentes de moldes para injeção de alumínio. No contexto da indústria de moldes, o controle térmico eficiente é crucial para garantir a qualidade das peças e a durabilidade dos moldes. Contudo, as técnicas tradicionais de usinagem apresentam limitações, especialmente na criação de canais de refrigeração complexos, o que gera áreas quentes nos moldes, acelera o desgaste e reduz sua vida útil. O objetivo da pesquisa é avaliar a aplicabilidade da manufatura aditiva na fabricação de componentes de moldes, com foco em melhorias no desempenho térmico e na durabilidade. A dissertação busca analisar como a MA pode superar as restrições geométricas dos canais de refrigeração convencionais, melhorar o controle térmico e aumentar a produtividade no processo de injeção de alumínio. A metodologia adotada envolve a fabricação de componentes utilizando o aço ferramenta DIN 1.2709 por MA, comparando seu desempenho com os aços DIN 1.2344 e DIN 1.2367, comuns nos processos convencionais. Foram realizados testes experimentais para avaliar as propriedades térmicas e mecânicas dos materiais em condições similares às de aplicação industrial. O estudo também incluiu a aplicação de revestimentos PVD (deposição física de vapor) nos componentes fabricados por MA, visando aumentar sua resistência ao desgaste. Por fim, foram otimizados canais de refrigeração conformados nos moldes para maximizar a eficiência na dissipação térmica. Os principais resultados indicam que os componentes produzidos por MA, com canais de refrigeração otimizados e revestimentos PVD, apresentaram maior eficiência térmica, com redução significativa das áreas quentes e do tempo de resfriamento nos ciclos de injeção. Essa otimização contribuiu para o aumento da vida útil dos moldes e a redução da frequência de manutenção. A análise econômica realizada demonstrou que, apesar do maior custo inicial das peças produzidas por MA, os ganhos em produtividade e a maior durabilidade dos moldes resultam em economia ao longo do ciclo de vida do produto.