Efeitos dos parâmetros de processamento e do tratamento térmico na condutividade térmica do AlSi10Mg fabricado aditivamente por fusão a laser seletiva

Este trabalho investiga a condutividade térmica de peças que foram fabricadas aditivamente usando a liga de alumínio AlSi10Mg por fusão a laser seletiva, uma técnica de fusão em leito de pó baseada em laser. A caracterização da condutividade térmica é de particular importância para engenheiros térmicos que desejam utilizar a manufatura aditiva em soluções de gerenciamento térmico de próxima geração. Vários parâmetros de processamento e estratégias de escaneamento foram empregados para fabricar amostras para caracterização experimental. Enquanto a porosidade das peças produzidas teve um impacto significativo na condutividade térmica, após um tratamento térmico de recozimento, a condutividade térmica aumentou de 18 a 41% sem qualquer alteração mensurável na porosidade. Embora as peças produzidas com a estratégia de “pontos” tenham níveis mais altos de porosidade em comparação com a estratégia de “contorno-hatch”, foi constatado que após a etapa de tratamento térmico, sua condutividade térmica pode ser aumentada até o nível da estratégia de “contorno-hatch”. A análise das microestruturas resultantes usando microscópio eletrônico de varredura e raios X por dispersão de energia mostrou a precipitação e coalescência de Si com o aumento da temperatura de tratamento térmico, com o tempo de permanência tendo um impacto menor. Embora haja um desejo por peças fabricadas aditivamente com pouca ou nenhuma porosidade, este estudo demonstrou que é possível reduzir os requisitos de densidade de energia do laser em aproximadamente uma ordem de grandeza e ainda produzir peças com níveis aceitáveis de condutividade térmica que poderiam ser usadas em componentes que não estão sujeitos a condições de carga severas, como dissipadores de calor.