Rugosidade da Superfície de Canais Internos Finos em Componentes de Ligas Ti-6Al-4V Fabricados por Impressão 3D a Laser Seletiva

Um desafio continua sendo alcançar uma rugosidade de superfície adequada dos canais internos fabricados por SLM, o que é crucial para a entrega de combustível na indústria espacial. Este estudo investigou a rugosidade da superfície de canais internos finos (1 mm de diâmetro) embutidos em componentes espaciais de liga TC4 fabricados por SLM. Uma abordagem de aprendizado de máquina identificou a espessura da camada como um fator significativo que afeta a rugosidade da superfície do canal interno, com um índice de importância de 1,184, seguido pela velocidade de varredura e potência do laser com pontuações de 0,758 e 0,512, respectivamente. A rugosidade resultou da espessura da camada fina de 20 µm, predominantemente formada através da aderência do pó, enquanto que para a camada mais espessa de 50 µm, a rugosidade foi principalmente devido ao efeito de degraus. Velocidades de varredura lentas aumentaram o tempo de solidificação das poças de fusão nas saliências do teto, fazendo com que o metal fundido cedas-se sob gravidade. Uma potência de laser mais alta aumentou a temperatura das poças de fusão e levou à formação de escória nas saliências do teto. Espaços de hachura menores aumentaram a rugosidade devido à sobreposição das trilhas de fusão, enquanto que espaços de hachura maiores reduziram a rugosidade da superfície, mas levaram a uma diminuição da densidade da peça. A rugosidade da superfície foi registrada em 34 µm para áreas de teto e 26,15 µm para áreas de piso. Esses achados contribuem para a adoção potencial de componentes da liga TC4 na indústria espacial.