A fabricação de peças metálicas, através de impressão 3D (manufatura aditiva), quase sempre exige um pós-processamento para terminar todo processo de fabricação da peça. Existem diversos pós-processamento que podem ser executados, mas gostaria de destacar 2 neste artigo: os Ensaios Não Destrutivos (NDT) e o Hot Isostatic Pressing (HIP), os quais são muito importantes para garantia da qualidade e especificações da peça para uso final.
Para quem vai adotar a impressão 3D para fabricação de peças de uso final, principalmente para aplicações exigentes e críticas em relação a segurança, é fundamental realizar testes para validação das peças.
Ensaios Não Destrutivos (NDT)
Na impressão 3D de peças metálicas a ocorrência de defeitos durante a fabricação, os quais podem comprometer a integridade da peça, é sempre um ponto de atenção. Uma peça com uma trinca, por exemplo, pode reduzir significativamente a sua vida útil.
Na impressão 3D os defeitos mais comuns de acontecer são falta de fusão adequada, porosidade e rachaduras.
Um grande desafio que existe atualmente, pensando em ensaios não destrutivos, é a eficiência destes, o que está sendo uma barreira para o crescimento da impressão 3D em certas indústrias. Métodos tradicionais, como inspeção visual, termografia, corrente parasita, tomografia computadorizada de raio-x, entre outros, têm sido utilizados. Entretanto, algumas limitações na faixa de defeitos identificáveis, profundidade de penetração e capacidade de lidar com rugosidade superficial ainda não passam uma confiança ao consumidor final. Com isto, setores exigentes como aeroespacial, defesa, automotivo, entre outros, ainda tem certas preocupações na adoção de peças metálicas impressas em 3D.
Com isto, novos métodos e novas soluções vão surgindo, em paralelo ao avanço das tecnologias de impressão 3D. Uma nova solução de ensaio não destrutivo, por exemplo, está sendo muito difundida pela empresa Theta Technologies. Sua técnica NDT de ressonância não linear, derivada da acústica não linear, foi projetada especificamente para oferecer uma solução de teste confiável para fabricação de aditivos de metal e é capaz de testar praticamente qualquer componente de metal impresso em 3D quanto a falhas potencialmente prejudiciais.
Este método baseado em ressonância e explora comportamentos de falhas microscópicas em amostras individuais para ajudar a identificar sinais de defeitos. A ressonância não linear pode não apenas testar geometrias cada vez mais complexas associadas à impressão 3D, mas também não é afetada pela rugosidade da superfície e pode ser realizada independentemente sem a necessidade de uma amostra de referência “conhecidamente boa”.
Outros métodos e tecnologias estão sendo desenvolvidas e é importante acompanharmos estas evoluções!
Hot Isostatic Pressing (HIP)
Os sistemas de prensagem isostática a quente (HIP) são utilizados em aplicações onde as peças devem ser densificadas para atingir o desempenho ideal. Para algumas peças serem viáveis tecnicamente, garantindo um padrão de qualidade de alto nível, é necessário estar em conformidade com as propriedades críticas necessárias para aquela aplicação.
Imperfeições na densidade resultante ou na microestrutura das peças, que podem ocorrer durante o processo de impressão, podem impactar no desempenho da peça, sendo necessária uma correção das suas propriedades.
Uma das opções para corrigir este problema é o uso do HIP, para eliminar poros na microestrutura e densificar a microestrutura da peça para o mais alto nível possível. Através do HIP, é possível compactar e densificar as peças finais, com pressões que podem ir até 30.000 PSI e temperaturas que podem ir até 2.000°C.
Mas como funciona? A energia térmica é aplicada na peça sob pressão, para reduzir as porosidades e cavidades e densificar a sua estrutura. A ideia do HIP é “fechar o ciclo” de todo processo de fabricação, melhorando possíveis falhas e deixando as peças prontas para a sua aplicação.
Os principais setores que, em geral, usam e se beneficiam deste tipo de pós-processamento é o aeroespacial e de implantes médicos, os quais usam, cada vez mais a impressão 3D nos seus fluxos.
Já conhecia estes pós-processamentos? Quais outros pós-processamentos para peças metálicas acha importante?
Grande abraço!
Luan Saldanha.
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