Com o contínuo desenvolvimento tecnológico, a manufatura aditiva vem se tornando uma nova tendência na indústria de manufatura. Este trabalho aborda o projeto e a preparação de peças forjadas com base na fabricação aditiva, visando melhorar a qualidade e a eficiência produtiva das peças forjadas. A partir de uma revisão bibliográfica e de uma pesquisa experimental, o trabalho apresenta um resumo dos resultados recentes e das lacunas existentes na área e sugere linhas de pesquisa viáveis.
A manufatura aditiva é um método de fabricação baseado em dados de modelos tridimensionais que constroem itens sólidos por laminação contínua de materiais. As peças forjadas são peças básicas importantes na fabricação de máquinas. Sua qualidade e eficiência de produção têm um impacto importante nas propriedades mecânicas e nos custos de produção. A produção tradicional de peças forjadas depende principalmente de ferramentas e usinagem de corte, o ciclo de produção é longo e de alto custo. No entanto, o projeto e a preparação de peças forjadas baseadas na fabricação aditiva oferecem novas soluções para este problema.
O projeto e a preparação de peças forjadas baseadas na fabricação aditiva têm sido amplamente estudados nos últimos anos por acadêmicos nacionais e internacionais. A pesquisa abrange otimização de processos em técnicas de manufatura aditiva, modelagem digital de projetos de peças forjadas, simulação de elementos finitos e análise de desempenho. Parte da pesquisa permitiu a fabricação rápida e precisa de peças forjadas, melhorando a eficiência da produção e a qualidade do produto, combinando a tecnologia de manufatura aditiva com o processo de forjamento tradicional. No entanto, ainda existem alguns problemas que precisam ser mais estudados e resolvidos, como a limitação de materiais para manufatura aditiva, aumento dos custos de produção, entre outros.
Este trabalho apresenta uma revisão bibliográfica e uma pesquisa experimental com o objetivo de aprofundar o projeto e a preparação de peças forjadas baseadas na fabricação aditiva. Inicialmente, foi realizada uma revisão e análise da literatura nacional e internacional para conhecer o estado da arte e as tendências de desenvolvimento da pesquisa na área. Em seguida, um protocolo experimental de preparação de peças forjadas com base na fabricação aditiva foi projetado considerando a situação real, verificando a viabilidade e superioridade do protocolo através de experimentos.
A partir de um estudo experimental, o artigo chegou às seguintes conclusões:
Os métodos de preparação de peças forjadas baseados na fabricação aditiva são capazes de aumentar significativamente a eficiência produtiva e reduzir os custos de produção. Em comparação com o processo de forjamento tradicional, a tecnologia de manufatura aditiva reduz o tempo e o custo na fabricação de moldes e permite uma produção personalizada em pequenos lotes.
A tecnologia de manufatura aditiva oferece vantagens significativas no projeto da estrutura interna das peças forjadas. Com modelagem digital precisa e simulação de elementos finitos, estruturas internas complexas podem ser realizadas, melhorando assim o desempenho de serviço das peças forjadas.
As propriedades mecânicas das peças forjadas de fabricação aditiva são comparáveis às das peças forjadas convencionais, mas ainda apresentam algumas diferenças em alguns aspectos. Isto está relacionado principalmente com as propriedades dos materiais de fabricação aditiva e processos de preparação, que precisam ser melhorados e refinados.
Este trabalho apresenta uma discussão abrangente sobre o projeto e preparação de peças forjadas com base na fabricação aditiva. Por meio de revisão bibliográfica e pesquisa experimental, são sintetizados os resultados recentes e as lacunas existentes na área. Embora o projeto e a preparação de peças forjadas baseadas na fabricação aditiva apresentem vantagens significativas e perspectivas de aplicação, algumas questões críticas ainda precisam ser resolvidas, como o aumento das propriedades do material, a redução dos custos de preparação, entre outras.
Em futuras pesquisas, os seguintes aspectos podem ser focados:
Pesquisa e desenvolvimento e otimização de materiais para manufatura aditiva. Desenvolver materiais de qualidade e de baixo custo adequados à fabricação aditiva, melhorando as propriedades mecânicas e a estabilidade dos materiais para atender aos requisitos de alto desempenho de peças forjadas.
Otimização e inovação no desenho de peças forjadas. A otimização da estrutura do forjamento e o desenvolvimento de novos forjamentos são realizados combinando técnicas avançadas de design assistido por computador (CAD) e métodos de análise de elementos finitos (FEA).
Melhoria e elevação do processo de preparação. Explorar processos de forjamento de manufatura aditiva mais eficientes e ecológicos para reduzir o consumo de energia e as emissões de resíduos durante a produção e promover o desenvolvimento da manufatura verde.
Estabelecer um sistema de avaliação bem estabelecido e padrões. O desempenho dos forjamentos de fabricação aditiva é avaliado de forma abrangente e os padrões de qualidade correspondentes e métodos de teste são desenvolvidos para garantir a qualidade e confiabilidade dos forjamentos.
