A utilização de manufatura aditiva (MA) é crescente em diversas aplicações, como aeroespacial, médica, energia, naval e automotiva. Atualmente, esta tecnologia é capaz de produzir peças complexas, em diferentes escalas e diversos materiais (por exemplo ligas metálicas e polímeros). Este trabalho tem como objetivo avaliar efeitos anisotrópicos nas propriedades mecânicas de uma liga de titânio fabricada por manufatura aditiva através da caracterização mecânica e modelagem computacional. Para isso, amostras de Ti-6Al-4V foram fabricadas utilizando a técnica Fusão por Feixe de Elétrons (EBM) em diferentes orientações de deposição, a fim de avaliar efeitos de anisotropia. As amostras foram caracterizadas em ensaios uniaxiais de tração utilizando Digital Image Correlation, de forma a obter parâmetros elasto-plásticos do comportamento mecânico do material. Os ensaios de fratura e o cálculo da resistência à fratura linear-elástica (KIC) foram realizados com base na norma ASTM E399-17. Foi observada as propriedades mecânicas clássicas e suas variações com relação a orientação de impressão. Dessa forma, o material apresentou um comportamento anisotrópico mais evidente na deformação de ruptura. Com relação as simulações numéricas, o modelo de plasticidade de Johnson-Cook se aproximou mais da curva experimental em comparação ao modelo de escoamento anisotrópico, porém os dois modelos são adequados para representar o comportamento plástico da liga. Por fim, os resultados numéricos apresentaram uma boa correlação com os resultados experimentais em termos de carregamento necessário para falha. Desta forma, o levantamento das propriedades mecânicas e resistência a fratura da liga Ti-6Al-4V fabricada via EBM, possibilitou a obtenção de um conjunto de parâmetros constitutivos do material capaz de representá-lo em ambiente numérico. Além disso, este trabalho também sugere uma metodologia que pode ser aplicada para previsão de falha em diferentes materiais metálicos.

The search for the use of Additive Manufacturing (AM) is growing in several applications, such as aerospace, medical, energy, naval and automotive. Nowadays, this technology is capable of producing complex parts on different scales and materials. This project objective is to analyze possible anisotropic effects in mechanical properties of a titanium alloy produced by additive manufacturing through mechanical characterization and computational modeling. For this, specimens of Ti-6Al-4V were manufactured using the technique of Electron Beam Melting (EBM) in different directions of material deposition. The material is going to be characterized in uniaxial tensile tests using Digital Image Correlation, to obtain elastoplastic parameters of the material's mechanical behavior. Characterization of linear-elastic fracture toughness (KIC) is also going to be performed based on ASTM E399-17. The classical mechanical properties and their variations concerning print orientation were observed. Thus, the material presented a more evident anisotropic behavior in the rupture deformation. Regarding the numerical simulations, the Johnson-Cook plasticity model was closer to the experimental curve compared to the anisotropic yielding model, but both models are adequate to represent the plastic behavior of the Ti-6Al-4V alloy. Finally, the numerical results obtained had a good correlation with the experimental results in terms of the load required for failure. In this way, the research of the mechanical properties and fracture toughness of the Ti-6Al-4V alloy manufactured via EBM made it possible to obtain a set of constitutive parameters of the material capable of representing it in a numerical environment. In addition, this work also suggests a methodology that can be applied to predict failure in different metallic materials.