O estudante Rafael Gitti Tortoretto Fim, orientado por Paulo Antônio Pereira Wendhausen, Dr. Eng., e coorientado por Carlos Henrique Ahrens, Dr. Eng., defenderá sua tese na próxima sexta-feira (28/08), às 10h, por videconferência. A defesa é vinculada ao Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais.
Banca:
Prof. Paulo Antônio Pereira Wendhausen, Dr. Eng. (Presidente/Orientador)
Prof. Fernando José Gomes Landgraf Poli, Dr. Eng. (USP)
Prof. Guilherme Mariz Barra, Dr. Eng.
Prof. Rubens Nunes de Faria Júnior, Dr. Eng. (IPEN/USP)
Título: “Técnicas de aumento de remanência em ímãs compósitos de Nd-Fe-B obtidos por Manufatura Aditiva.”
Resumo:
O desenvolvimento de ímãs compósitos de Nd-Fe-B por Manufatura Aditiva (MA) tem focado no aumento da performance pelo aumento dos valores de propriedades magnéticas, como a remanência (Br) e produtoenergia máximo ((BH)max). O aumento de performance pode ser alcançado a partir de dois métodos, sendo eles: reduzindo da porosidade e promovendo textura magnética nos ímãs, com a finalidade de se obter ímãs anisotrópicos. Na prática, um incremento nos valores de Br promove um aumento de 4 vezes nos valores de (BH)max, sendo este um método eficaz para aumentar a performance de um ímã permanente. As propriedades magnéticas finais de um ímã permanente dependem diretamente de propriedades intrínsecas (por exemplo, propriedades da fase ferromagnética em questão) e extrínsecas (densidade ou nível de porosidade e textura magnética, por exemplo). Os espaços vazios presentes no volume de um ímã permanente, sinterizado ou compósito, reduzem a quantidade de material magnético por volume, diminuindo a performance. Além disso, a orientação de forma aleatória os grãos da fase ferromagnética (ausência de textura magnética) também promove uma redução expressiva nos valores de propriedades magnéticas. A combinação entre elevada porosidade e ausência de textura magnética limita muito a performance final do ímã obtido, uma vez que os valores de remanência variam de forma proporcional a estes dois fatores. No estado-da-arte, é descrita a obtenção de ímãs compósitos via Fusão em Leito de Pó (FLP) com elevado nível de porosidade e isotrópicos. A porosidade pode ter como origem muitas variáveis, tanto relacionadas ao próprio processo de Fusão em Leito de Pó quanto na matéria-prima utilizada, por exemplo. Em relação a matéria-prima, por exemplo, a fração volumétrica de sistema ligante pode influenciar diretamente na porosidade resultante. No caso dos parâmetros de FLP, a potência do laser utilizada, a velocidade em que o feixe de laser percorre o leito de pó, a espessura das camadas individuais a serem consolidadas e a temperatura em que o processo ocorre, são exemplos de variáveis que também podem contribuir para o nível de porosidade final. Muitos trabalhos em FLP de materiais poliméricos apresentam o grande potencial que determinados parâmetros apresentam para reduzir significativamente o grau de porosidade final, sendo eles a velocidade de varredura (LS) e a temperatura do leito de pó. A combinação entre estas variáveis ainda não foi explorada no contexto de ímãs compósitos de Nd-Fe-B. Desta forma, serão avaliadas técnicas de aumento de remanência em ímãs compósitos de Nd-Fe-B obtidos por Fusão em Leito de Pó. As técnicas em questão irão se concentrar na redução da porosidade final (aumento de densidade) e em métodos de indução de textura magnética. Em relação aos metodos de redução de porosidade, serão avaliadas a influência tanto das caraterísitcas da matéria-prima utilizada (fração volumétrica de ligante) bem como determinados parâmetros ainda não relatados (velocidade de varredura e temperatura do leito de pó). No caso de indução de textura magnética, serão avaliados métodos de alinhamento magnético durante e após o processo de consolidação das camadas individuais via FLP. Os ímãs compósitos obtidos serão caracterizadas em termos microestruturais, via medidas de densidade geométrica, análises de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Microtomografia de Raios-X (m-XCT), e em termos de propriedades magnéticas, a partir de medidas de Magnetometria de Amostra Vibrante (VSM) e medidas realizadas via histeresígrafo.
Palavras-chave: Fusão em Leito de Pó (FLP), Manufatura Aditiva (AM), ímãs compósitos de Nd-Fe-B