Avaliação da tensão residual em componentes manufaturados com MADA usando a técnica de ruído magnético de Barkhausen

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dc.contributor.advisor-co1Liskevych, Olga
dc.contributor.advisor-co1IDhttps://orcid.org/0009-0003-5739-0433
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0753194047704597
dc.contributor.advisor1Macêdo, Marcelo Camargo Severo de
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0002-2206-6081
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5530638975120211
dc.contributor.authorFundão, Felipe Soares
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0009-0006-6221-4196
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/7385765276852063
dc.contributor.referee1Pardal, Juan Manuel
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0001-9625-4547
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3583921436364162
dc.contributor.referee2Tavares, Sérgio Souto Maior
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0003-3606-9272
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/4320367144812616
dc.date.accessioned2026-03-24T21:20:06Z
dc.date.available2026-03-24T21:20:06Z
dc.date.issued2026-02-12
dc.description.abstractAdditive manufacturing (AM) has emerged as an efficient alternative to traditional manufacturing methods, enabling the production of complex parts with reduced material waste. Among the available processes, Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM), a type of Directed Energy Deposition (DED), uses a welding arc as an energy source and a metallic wire as feedstock. However, intense thermal cycles and rapid solidification can generate significant residual stresses, compromising the structural integrity of the components. This study investigated residual stresses in WAAM produced parts using a 1.2 mm ER70S-6 wire on an AISI 1020 substrate through Magnetic Barkhausen Noise (MBN). This magnetic technique is sensitive to induced stresses and allows for fast measurements without special sample preparation. The analysis focused on two main parameters: voltage and frequency. The results demonstrated that frequency directly influences the penetration depth of the magnetic field and the intensity of the Barkhausen effect, affecting the MBN response. Higher frequencies reduced penetration depth and increased the root mean square (RMS) values of the signal. Residual stress distribution maps were compared with finite element simulations and hole-drilling measurements from previous studies, showing good correlation. These findings confirm the feasibility of MBN as a quality control tool for DED-manufactured components, provided that test parameters and possible microstructural transformations are carefully considered.
dc.description.resumoA manufatura aditiva (MA) tem se destacado como uma alternativa eficiente aos métodos tradicionais de fabricação, permitindo a produção de peças complexas com menor desperdício de material. Dentre os processos disponíveis, a manufatura aditiva por deposição a arco (MADA), um tipo de deposição direta de energia (DED), utiliza um arco de soldagem como fonte de energia e um fio metálico como material de adição. No entanto, os ciclos térmicos intensos e a rápida solidificação podem gerar tensões residuais significativas, comprometendo a integridade estrutural dos componentes. Este estudo investigou as tensões residuais em peças fabricadas por MADA, utilizando um fio ER70S-6 de 1,2 mm em um substrato de AISI 1020, por meio do Ruído Magnético de Barkhausen (RMB). Essa técnica magnética é sensível a tensões induzidas e permite medições rápidas sem preparo especial das amostras. A análise considerou dois parâmetros principais: tensão e frequência. Os resultados demonstraram que a frequência influencia diretamente a profundidade de penetração do campo magnético e a intensidade do efeito de Barkhausen, afetando a resposta do RMB. Frequências mais altas reduziram a profundidade de penetração e aumentaram os valores da média quadrática (RMS) do sinal. Os mapas de distribuição de tensões residuais obtidos foram comparados com simulações por elementos finitos e medições do método de perfuração de furos realizadas em estudos anteriores, apresentando boa correlação. Esses achados confirmam a viabilidade do RMB como ferramenta de controle de qualidade em componentes fabricados por DED, desde que os parâmetros de teste e possíveis transformações microestruturais sejam cuidadosamente considerados.
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.formatText
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/20982
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Engenharia Mecânica
dc.publisher.departmentCentro Tecnológico
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
dc.rightsopen access
dc.subjectManufatura aditiva (MA)
dc.subjectDeposição direta de energia (DED)
dc.subjectProfundidade de penetração
dc.subject.cnpqEngenharia Mecânica
dc.titleAvaliação da tensão residual em componentes manufaturados com MADA usando a técnica de ruído magnético de Barkhausen
dc.typemasterThesis
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