Development of a Framework for Force Control in Laser Metal Deposition Machines

Abstract

A busca pela otimização na utilização de recursos, nos métodos de processo e por alternativas mais rentáveis ocasiona a necessidade de a indústria estar sempre investindo em alternativas para soluções já presentes no mercado. Recentemente, houve um rápido aumento no interesse pela área de manufatura aditiva. Dentro das alternativas estabelecidas para esta área, encontra-se a deposição de metal por laser. Nesta técnica, cria-se um banho de fusão no componente no qual o metal é aplicado continuamente e assim derretido. Este metal pode ser aplicado em forma de pó ou na forma de arame. Devido a vantagens técnicas oferecidas pela deposição por arame, este trabalho abordará o estudo de uma técnica para tornar este processo mais estável. Utilizando as forças entre o arame e a camada depositada, um controle em malha fechada é aplicado ao processo. Para isso, a posição da ferramenta de deposição é utilizada como variável de controle. Ainda, duas formas de utilizar as forças são estudadas. Além do mais, a indústria tem feitos grandes investimento na área de \textit{big data}. Devido à facilidade em aquisição e armazenamento de grandes volumes de dados, um grande esforço para criação de grandes bancos de dados sobre processos industriais está sendo realizado. Para isso, neste trabalho, um banco de dados não relacional para coletar as informações durante as deposições foi gerado. Ferramentas para pré-processamento destes dados antes de serem armazenados, visualização e análise dos mesmo foram desenvolvidas. Por fim, utilizando estas informações, a identificação do sistema para controle foi realizada.