Simulações Computacionais dos Processos de Manufatura Aditiva de Metais: Um Review Introdutório

IF 0.3 4区材料科学 Q4 METALLURGY & METALLURGICAL ENGINEERING

Soldagem & Inspecao Pub Date : 2022-01-01 DOI:10.1590/0104-9224/si27.03

Rodrigo Martins Farias, L. Vilarinho

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Abstract

Resumo Os processos de Manufatura Aditiva (MA) de Metais permitem criar peças tridimensionais através da adição progressiva de finas camadas de material. Estes processos se enquadram em duas grandes categorias, denominadas Fusão em Leito de Pó e Deposição por Energia Direcionada. A compreensão física dos processos de MA pode fornecer uma visão holística sobre as sensibilidades aos parâmetros de processo. Já a modelagem computacional destes processos não só pode fornecer uma visão importante dos fenômenos físicos que levam às propriedades finais do material e à qualidade do produto, mas também os meios para explorar o espaço de projeto, visando criar produtos funcionais. Esta revisão introdutória foca na MA de materiais metálicos, particularmente nas questões de modelagem física e numérica. São apresentadas considerações sobre os diversos fenômenos físicos atuantes, métodos computacionais mais empregados, técnicas para realizar a modelagem e suas respectivas validações, demonstrando os desafios e limitações atuais, assim como as perspectivas futuras da simulação computacional aplicada aos processos de MA.

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金属增材制造过程的计算机模拟:介绍性综述

金属增材制造工艺允许通过逐步添加薄层材料来创建三维零件。这些过程可分为两大类，即粉末床熔化和定向能量沉积。对MA过程的物理理解可以提供对过程参数敏感性的整体视图。这些过程的计算建模不仅可以提供导致材料最终性能和产品质量的物理现象的重要视图，而且还可以探索设计空间，以创造功能性产品。这篇介绍性的综述集中在金属材料的MA，特别是物理和数值建模问题。介绍了各种物理现象的考虑，最常用的计算方法，执行建模的技术及其各自的验证，展示了当前的挑战和局限性，以及计算机模拟应用于MA过程的未来前景。

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Soldagem & Inspecao 工程技术-冶金工程

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期刊介绍： The Journal Soldagem & Inspeção (S&I) js a techno-scientific journal created in 1995. Printed issues of this journal are distributed free of charge to libraries in Brazil, Latin America and the Iberian Peninsula. It has been printed regularly every quarter since September, 2002, and, since the beginning of 2007, its electronic version is available in the address: (http://www.abs-soldagem.org.br/s&i/). The journal is sponsored by the Brazilian Welding Association (ABS). Since its creation several well known professionals working in welding contributed with the Journal Soldagem & Inspeção and its editorial board crosses the Brazilian borders. During its evolution the Journal received ta special contribution from the Editors-in-chief : Ronaldo Paranhos, Américo Scoti, Paulo Modenesi e Alexandre Bracarence. Since January 2012 the Editor-in-chief is Ana Sofia C. M. D’Oliveira, Full professor at Universidade Federal do Paraná (UFPR) . Her work focus mainly on Hardfacing and Physical Metallurgy. The jornal Soldagem & Inspeção also counts with 10 Associate Editors and a fix Editorial board of referees. short-term (Ad Hoc) referees can be invited to evaluate some papers submitted to the journal. The Soldagem & Inspeção journal is the scientific divulgation channel of the Brazilian Welding Association (ABS). It aims to publish original papers related to the scientific and technological development of welding, inspection, and related fields. Review papers or letters on current and controversial subjects are also published in the Journal. Its abbreviated title is Soldag. insp. (Impr.), which should be used in bibliographies, footnotes and bibliographical references and strips.