Técnica WAAM: Parámetros del proceso que afectan las propiedades mecánicas y microestructuras del acero de bajo carbono
Autores: Nguyen, Van-Thuc; Minh, Pham Son; Uyen, Tran Minh The; Do, Thanh Trung; Ngoc, Han Vuong Thi; Le, Minh-Tai; Tien Nguyen, Van Thanh
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Influencias
Velocidad de viaje
Voltaje
Intensidad
Propiedades mecánicas
Resistencia a la tracción última
Licencia
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Consultas: 2
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio analiza las influencias de la velocidad de viaje, el voltaje y la intensidad en las características de las muestras de acero de bajo carbono generadas por la técnica de Fabricación Aditiva por Arco de Alambre (WAAM). Los resultados indicaron que las muestras de WAAM tienen una forma de grano isotrópica, con valores de tamaño de grano que varían de aproximadamente 8 a 12. Curiosamente, la muestra de WAAM logra mejores propiedades mecánicas con un valor de resistencia a la tracción última (UTS) más alto y un mayor alargamiento en el valor de ruptura que el alambre original. El valor de UTS de la muestra de WAAM es un 21-40% más alto que el del alambre de acero original. La muestra de WAAM con una velocidad de viaje de 350 mm·min-1, un voltaje de 24 V y una intensidad eléctrica de 120 A alcanza el valor de UTS más alto de 694 MPa. La muestra de WAAM con una velocidad de viaje de 400 mm·min-1, un voltaje de 22 V y una intensidad eléctrica de 170 A obtiene el valor de UTS más bajo de 599 MPa. Además, los valores de alargamiento oscilan entre 41-57%, dos o tres veces más altos que el alambre de acero original. La microestructura SEM revela una superficie de fractura dúctil con huecos de las muestras después de la prueba de tracción, lo que indica la tenacidad de las muestras. La superficie de fractura también muestra la forma equiaxial y el tamaño de grano de las muestras de WAAM. Según los análisis de Taguchi, el factor de velocidad de viaje impacta en gran medida el tamaño de grano. El factor de voltaje tiene el mayor efecto en el valor de UTS. El factor de intensidad tiene el impacto más significativo en el valor de alargamiento.
Descripción
Este estudio analiza las influencias de la velocidad de viaje, el voltaje y la intensidad en las características de las muestras de acero de bajo carbono generadas por la técnica de Fabricación Aditiva por Arco de Alambre (WAAM). Los resultados indicaron que las muestras de WAAM tienen una forma de grano isotrópica, con valores de tamaño de grano que varían de aproximadamente 8 a 12. Curiosamente, la muestra de WAAM logra mejores propiedades mecánicas con un valor de resistencia a la tracción última (UTS) más alto y un mayor alargamiento en el valor de ruptura que el alambre original. El valor de UTS de la muestra de WAAM es un 21-40% más alto que el del alambre de acero original. La muestra de WAAM con una velocidad de viaje de 350 mm·min-1, un voltaje de 24 V y una intensidad eléctrica de 120 A alcanza el valor de UTS más alto de 694 MPa. La muestra de WAAM con una velocidad de viaje de 400 mm·min-1, un voltaje de 22 V y una intensidad eléctrica de 170 A obtiene el valor de UTS más bajo de 599 MPa. Además, los valores de alargamiento oscilan entre 41-57%, dos o tres veces más altos que el alambre de acero original. La microestructura SEM revela una superficie de fractura dúctil con huecos de las muestras después de la prueba de tracción, lo que indica la tenacidad de las muestras. La superficie de fractura también muestra la forma equiaxial y el tamaño de grano de las muestras de WAAM. Según los análisis de Taguchi, el factor de velocidad de viaje impacta en gran medida el tamaño de grano. El factor de voltaje tiene el mayor efecto en el valor de UTS. El factor de intensidad tiene el impacto más significativo en el valor de alargamiento.