Pesquisadores da Escola de Engenharia Swanson receberam mais de US $ 1 milhão em financiamento combinado do Departamento de Energia dos Estados Unidos (DoE) e da Universidade de Pittsburgh. O financiamento destina-se a apoiar o desenvolvimento de um método eficaz de garantia de qualidade para a fabricação aditiva de componentes de turbinas a gás de nova geração. Com duração de três anos, Xiayun (Sharon) Zhao, PhD, professor assistente de engenharia mecânica e ciência dos materiais na Pitt, vai liderar o projeto.
O DoE, por meio de seu programa de Pesquisa em Sistemas de Turbinas Universitárias, concedeu uma soma de US $ 802.400 aos pesquisadores, e Pitt forneceu US $ 200.600 adicionais (elevando a doação total a US $ 1.003.000). Além disso, a ANSYS, uma empresa de software de simulação de engenharia, atuará como parceira industrial no projeto, fornecendo mais suporte.
Desenvolvimento de garantia de qualidade para a tecnologia de fusão de leito de pó a laser
Juntamente com o Dr. Zhao, a equipe de pesquisa é composta por Albert To, professor associado de engenharia mecânica e ciência dos materiais da Pitt, e Richard W. Neu, professor da Escola de Engenharia Mecânica do Instituto de Tecnologia da Geórgia.
Utilizando o financiamento alocado, a equipe de pesquisa está procurando estabelecer um método econômico de garantia de qualidade para componentes de turbina de caminho de gás quente (HGPTCs), que são especificamente criados com a tecnologia de fusão de leito de pó a laser (LPBF). O Dr. Zhao explica que as propriedades eficientes do LPBF são uma opção atraente para o desenvolvimento de HGPTCs: “O LPBF AM é capaz de fabricar componentes metálicos complexos com custo reduzido de material e tempo”.
No entanto, existem possíveis defeitos que estão presentes nos componentes fabricados com aditivos LPBF que podem ser prejudiciais quando implementados dentro dos HGPTCs. Portanto, o desenvolvimento do novo método de garantia de qualidade é uma etapa necessária para a produção de HGPTCs de última geração usando manufatura aditiva. A equipe fará uso do aprendizado de máquina para avaliar rapidamente os HGPTCs produzidos usando a manufatura aditiva de LPBF.
“Como existe a possibilidade de os componentes apresentarem defeitos porosos e serem propensos à fadiga termomecânica prejudicial, é essencial ter um método de garantia de boa qualidade antes de colocá-los em uso”, acrescenta o Dr. Zhao.
