DMLS vs Forjamento para Componentes de Aço de Alta Resistência

Componentes de aço de alto desempenho mercado enfrenta cada vez mais uma fabricação encruzilhada. Embora a forja tradicional ofereça confiabilidade comprovada, a adoção de DMLS cresce 19% anualmente devido à liberdade de design.

Metodologia

1. Corpos de Prova

• Projeto: Cupons de teste padronizados e peças produzidas em série reais:

Haste de suspensão (780g)

Conector de turbina (620g)

• Material: Aço AISI 4340, tratado termicamente para 42-44 HRC

2. Sistemas de Produção

• DMLS: EOS M 300-4 (laser de 400W, espessura de camada de 30μm)

• Forjamento: prensa hidráulica de 1500 toneladas com aquecimento por indução

3.Métricas de Avaliação

• Testes de tração/fadiga (conforme ASTM E8/E466)

• Análise de microestrutura (SEM/EDS)

• Decomposição do custo de produção (tempo de máquina, material, pós-processamento)

Discussão

1.Quando o DMLS Faz Sentido

• Prototipagem: tempo de entrega de 5 dias contra 8 semanas para protótipos forjados

• Geometrias complexas: canais internos ou designs otimizados por topologia

• Produção de baixo volume: <200 unidades para peças de tamanho médio

2.Vantagens do Forjamento

• Alto volume: >300 unidades anualmente

• Peças críticas de segurança: Componentes de direção/suspensão

• Eficiência de material: 95% de utilização contra 60-70% do DMLS

Conclusão

Para componentes de aço de alta resistência:

• DMLS: Ótimo para peças complexas de baixo volume que exigem iterações rápidas

• Forjamento: Permanece como campeão para produção em alto volume e máxima resistência

Abordagens híbridas emergentes (DMLS em formas próximas ao formato final + acabamento forjado) merecem estudos adicionais.