Published March 5, 2021 | Version v1
Publication Open

Evaluation of Additive Manufacturing Parts Machinability using Automated GMAW ER70S-6 with Nodular Cast Iron

  • 1. Instituto Tecnológico de Aeronáutica

Description

Through additive manufacturing is possible to obtain products with few material waste, low production time and great flexibility in geometry. In recent years, the application of arc welding processes has been studied as additive manufacturing techniques for metals. When compared to laser welding processes, they have low equipment cost, high deposition rate, however a low surface quality. This work proposes to study the machinability of additive manufacturing parts using automated GMAW. The deposition was carried out using a robotic arm, using ER70S-6' wire with a substrate of nodular cast iron. Two deposition strategies were carried out, one alternating the passes directions and the other one depositing in the same direction. The machining process used was milling in a three axis machining center. The deposition strategy had an influence on the parts surface finish after machining, as well as on the tool life.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

من خلال التصنيع الإضافي، يمكن الحصول على منتجات ذات نفايات مادية قليلة ووقت إنتاج منخفض ومرونة كبيرة في الهندسة. في السنوات الأخيرة، تمت دراسة تطبيق عمليات اللحام القوسي كتقنيات تصنيع مضافة للمعادن. عند مقارنتها بعمليات اللحام بالليزر، فإنها تتميز بتكلفة منخفضة للمعدات، ومعدل ترسيب مرتفع، ولكن جودة السطح منخفضة. يقترح هذا العمل دراسة قابلية تصنيع أجزاء التصنيع المضافة باستخدام GMAW الآلي. تم إجراء الترسيب باستخدام ذراع روبوتية، باستخدام سلك ER70S -6 مع ركيزة من الحديد الزهر العقدي. تم تنفيذ استراتيجيتين للترسيب، واحدة بالتناوب بين اتجاهات الممرات والأخرى تودع في نفس الاتجاه. كانت عملية التصنيع المستخدمة هي الطحن في مركز تصنيع ثلاثي المحاور. كان لاستراتيجية الترسيب تأثير على تشطيب سطح الأجزاء بعد التشغيل الآلي، وكذلك على عمر الأداة.

Translated Description (French)

Grâce à la fabrication additive, il est possible d'obtenir des produits avec peu de déchets de matériaux, un temps de production réduit et une grande flexibilité en géométrie. Ces dernières années, l'application des procédés de soudage à l'arc a été étudiée en tant que techniques de fabrication additive pour les métaux. Par rapport aux procédés de soudage au laser, ils ont un faible coût d'équipement, un taux de dépôt élevé, mais une faible qualité de surface. Ce travail propose d'étudier l'usinabilité des pièces de fabrication additive par GMAW automatisé. Le dépôt a été réalisé à l'aide d'un bras robotisé, en utilisant un fil ER70S-6'avec un substrat de fonte nodulaire. Deux stratégies de dépôt ont été réalisées, l'une alternant les directions des passes et l'autre se déposant dans la même direction. Le processus d'usinage utilisé était le fraisage dans un centre d'usinage à trois axes. La stratégie de dépôt a eu une influence sur la finition de la surface des pièces après usinage, ainsi que sur la durée de vie de l'outil.

Translated Description (Spanish)

A través de la fabricación aditiva es posible obtener productos con poco desperdicio de material, bajo tiempo de producción y gran flexibilidad en la geometría. En los últimos años se ha estudiado la aplicación de procesos de soldadura por arco como técnicas de fabricación aditiva para metales. En comparación con los procesos de soldadura por láser, tienen un bajo costo de equipo, una alta tasa de deposición, sin embargo, una baja calidad de la superficie. Este trabajo propone estudiar la maquinabilidad de las piezas de fabricación aditiva utilizando GMAW automatizado. La deposición se llevó a cabo utilizando un brazo robótico, utilizando alambre ER70S-6'con un sustrato de hierro fundido nodular. Se llevaron a cabo dos estrategias de deposición, una alternando las direcciones de los pases y la otra depositando en la misma dirección. El proceso de mecanizado utilizado fue el fresado en un centro de mecanizado de tres ejes. La estrategia de deposición influyó en el acabado de la superficie de las piezas después del mecanizado, así como en la vida útil de la herramienta.

Files

497.pdf

Files (1.5 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:e2fbbb2285d1e02ba204728888931cfc
1.5 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تقييم إمكانية مكننة قطع التصنيع المضافة باستخدام GMAW ER70S -6 الآلي مع الحديد الزهر العقدي
Translated title (French)
Évaluation de l'usinabilité des pièces de fabrication additive à l'aide de GMAW ER70S-6 automatisé avec fonte nodulaire
Translated title (Spanish)
Evaluación de la maquinabilidad de piezas de fabricación aditiva utilizando GMAW ER70S-6 automatizado con hierro fundido nodular

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3134605008
DOI
10.24840/2183-6493_007.002_0011

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Brazil