O Instituto Fraunhofer para Tecnologia a Laser (Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT), da Alemanha, desenvolveu uma tecnologia híbrida baseada no processo de Deposição de Material a Laser (LMD, de laser metal deposition) integrada à inteligência artificial para reparar e reforçar moldes de fundição sob pressão diretamente em máquinas CNC de 5 eixos. Anunciada recentemente por meio dos projetos de pesquisa AI-SLAM e H2GO, a inovação tem por objetivo reduzir o índice de paradas imprevistas de produção e reduzir os custos elevados de ferramentais novos, que frequentemente sofrem desgaste por fadiga térmica e ataque químico do metal fundido.

 

O avanço técnico consolida o uso do LMD convencional e de sua variante de ultra-alta velocidade, denominada EHLA, para a aplicação de revestimentos resistentes com espessuras a partir de 30 mícrons e velocidades que atingem centenas de metros por minuto. A integração do sistema EHLA3D em máquinas CNC de 5 eixos permite o reforço seletivo das zonas funcionais mais solicitadas do molde, combinando operações de deposição do metal em pontos críticos de desgaste, o revestimento e a recuperação em um único processo. Em ensaios práticos de desgaste por atrito deslizante, as camadas depositadas com ligas de alta dureza (até 930 HV) proporcionaram um incremento de vida útil de até 40 vezes em comparação ao aço ferramenta convencional, mantendo a ligação metalúrgica perfeita com o substrato.

 

Do ponto de vista metalúrgico e de usinagem, o método prioriza o princípio do "material sob demanda", permitindo a utilização de aço estrutural de menor custo como núcleo do ferramental e aplicando ligas nobres apenas nas áreas críticas. A deposição próxima ao formato final (near-net-shape) diminui a demanda de usinagem subsequente, eliminando grande parte das operações de fresamento de desbaste e acelerando a entrada do molde em operação. Além disso, o aporte térmico reduzido do feixe de laser permite o processamento de geometrias complexas e combinações de materiais de difícil soldabilidade sem causar distorções dimensionais na estrutura original dos moldes.

 

Para assegurar a repetibilidade e a padronização no ambiente industrial, o projeto automatizou o ciclo de recuperação por meio do monitoramento em tempo real com sensores avaliados por inteligência artificial (IA). No sistema, um laser de linha escaneia a superfície desgastada da ferramenta, compara o perfil com a geometria CAD original e calcula as trajetórias de deposição e a espessura da camada necessária de forma autônoma. A IA corrige instantaneamente os parâmetros de processo caso detecte variações na poça de fusão, o que dispensa o ajuste manual de variáveis complexas.

 

Imagens : Fraunhofer ILT

 

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