Manufatura híbrida com WAAM e forjamento a quente de componentes em aço de baixa liga

Resumo

Este trabalho avalia uma estratégia híbrida de fabricação de cruzetas em aço de baixa liga, combinando manufatura aditiva por deposição a arco com arame (WAAM) e forjamento a quente em prensa hidráulica. Nesse contexto, pré-formas foram produzidas sobre chapa de aço SAE 1020 utilizando arame tubular FOXcore B-700 MC, com parâmetros de soldagem e trajetórias de Código G otimizados para adequar o volume depositado aos requisitos de preenchimento da matriz. Após a deposição, as cruzetas foram forjadas a quente em matriz fechada e submetidas à inspeção geométrica, análise metalográfica e ensaios de microdureza Vickers. A investigação do processo revelou, inicialmente, perda de passo no eixo X e falta de material em regiões críticas após o forjamento; tais limitações foram superadas por meio de correção de calibração e redesenho das trajetórias, concentrando material na região central da pré-forma. As análises microestruturais, por sua vez, mostraram que a condição forjada apresentou refino e homogeneização de grão em comparação com a condição como depositada, em consonância com a recristalização induzida pelo ciclo termomecânico. Em termos gerais, os resultados de dureza, em torno de 229 HV para a condição WAAM e 227 HV para a condição forjada, ambos superiores ao valor típico para o aço SAE 1020, confirmam a viabilidade da configuração híbrida proposta para cruzetas com elevada espessura de seção, conciliando flexibilidade geométrica, integridade dimensional e propriedades mecânicas adequadas.