Sim2AM

Acrónimo: Sim2AM

Área Cientifica: Engenharia Mecânica

Objetivo Temático: OT 1 - Reforçar a investigação, o desenvolvimento tecnológico e a inovação

Síntese: Os processos de Fabricação Aditiva (FA) para peças metálicas estão a crescer de forma exponencial devido à ampla gama de aplicações e ao grande potencial para produzir peças customizadas, complexas e de grande valor acrescentado. A Fusão Seletiva por Laser (FSL) é atualmente o método mais importante na tecnologia em camada de pó, onde a peça é construída camada por camada usando um feixe de laser para fundir seletivamente o pó metálico. No entanto, os fenômenos físicos subjacentes ainda não são suficientemente compreendidos e difíceis de observar. Portanto, dispendiosos e demorados testes experimentais (tentativa-e-erro) são necessários para produzir componentes com a qualidade desejada. A utilização da simulação numérica tem sido identificada como essencial para melhorar a qualidade do produto, bem como acelerar a adoção da fabricação aditiva em sistemas de produção modernos.

O objetivo final desta proposta é o desenvolvimento de métodos computacionais avançados para a simulação do processo FSL, que apoiarão a substituição gradual das abordagens de tentativa-e-erro por ferramentas de simulação. No entanto, a natureza multi-física e multi-escala deste processo representa um desafio para as ferramentas de modelação e simulação. A ampla gama de escalas de comprimento e tempo associadas ao processo requer o desenvolvimento e implementação de uma abordagem multi-escala. Assim, a modelação feita à escala do pó fornecerá informação relevante ao modelo macro, isto é, partilha de informação entre as escalas espaciais. A distorção do componente final devido às elevadas tensões residuais térmicas é um dos principais defeitos nas peças FSL. Assim, a temperatura é uma variável chave para o sucesso deste processo de fabricação. Os métodos computacionais desenvolvidos precisam ser validados com resultados experimentais rigorosamente controlados Para atingir os objetivos, o projeto será realizado por uma equipa multidisciplinar composta por especialistas em metalurgia, materiais, engenharia e mecânica computacional. A quantidade substancial de trabalho numérico e experimental, distribuídos por tarefas diferentes, requer uma compreensão profunda desta tecnologia. Espera-se desenvolver uma ferramenta de simulação útil que permita uma melhor compreensão do processo, uma previsão precisa das propriedades dos componentes finais e, finalmente, a otimização do projeto do produto.

Investigador Responsável: Diogo Mariano Simões Neto

Unidade Orgânica: Departamento de Engenharia Mecânica da Faculdade de Ciências e Tecnologia

Programa de financiamento: PT2020 – SAICT –PTDC/ICDT

Instituição financiadora: FCT - Fundação para a Ciência e a Tecnologia

Período de execução: 22-06-2018 a 21-06-2022

Custo total elegível (EUR): 192 078,43 €

Apoio Financeiro da UE: 163 266,67 €

Apoio Financeiro público nacional: 28 811,76 €

Instituições participantes no Projeto: Universidade de Coimbra

Técnico do Projeto: Paula Lopes

Contacto: 239 247 017