Materiales y tecnologías: ¿las claves del éxito?

Si bien los materiales aptos para la fabricación aditiva, los procesos y las aplicaciones están cambiando rápidamente, el control adecuado de los diversos parámetros es fundamental para garantizar la calidad perfecta del producto acabado y controlar los costes.

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Caso de fusión de lecho de polvo

La tecnología de fusión de lecho de polvo es apreciada en muchos sectores industriales por sus características, en particular su capacidad para fabricar distintos tipos de objetos con diseños y estructuras complejos en una amplia gama de materiales, desde polímeros hasta metales como aceros inoxidables, aleaciones de titanio o base níquel.

Fabricación aditiva metálica

Para la fabricación aditiva metálica, el primer criterio clave es la calidad de la materia prima: el polvo metálico.
Producidos principalmente por atomización gas, los polvos metálicos se caracterizarán por diferentes parámetros que impactarán en la calidad de la pieza final y en sus propiedades mecánicas:

La composición química, en particular los niveles de oxidación de los materiales más sensibles como el titanio,
La granulometría,
Los polvos finos, los satélites u otro polvo «hueco».

Si bien muchos proveedores de polvo tienen especificaciones técnicas exigentes, la calidad del polvo puede verse afectada a medida que avanza la fabricación y el reciclaje.

La calidad del gas de protección dentro del cámara de fabricación es obviamente importante para evitar cualquier oxidación inoportuna. Dependiendo de las aleaciones, el cuidado en el reciclaje (si es necesario, eliminación de polvo y almacenamiento en atmósfera inerte como lo recomienda la norma ISO/ASTM 52907, uso de un sistema de recirculación también en atmósfera inerte) también permite optimizar el uso de polvo.

No es raro que los talleres de producción desarrollen su propio servicio de análisis físicoquímicos para evaluar la calidad del polvo metálico desde la recepción hasta el uso.

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Fabricación aditiva de polímeros

Con respecto a la fabricación aditiva de polímeros, aunque el material es más tolerante a la oxidación, es necesario, sin embargo, garantizar una protección gaseosa eficaz durante y después de la fabricación, durante la fase de enfriamiento de la plataforma de fabricación dentro o fuera de la máquina.
También es importante el posicionamiento de la pieza sobre la plataforma y, por tanto, de los soportes. Estos soportes no sólo aseguran la integridad estructural de la pieza sino que también garantizan la disipación de energía térmica en la pieza que se está fabricando.
Parámetros como la elección del espesor de las capas depositadas que puede permitir lograr una alta productividad, la denominada estrategia de "lasering" para reducir las limitaciones.

Caso de la WAAM - Wire Arc Additive Manufacturing

La fusión de lecho de polvo destaca por su precisión en la construcción de piezas metálicas. Sin embargo, ciertos campos industriales como la energía requieren la producción de piezas de gran tamaño. Este es un ámbito favorable para la fabricación aditiva mediante arco e hilo o Wire Arc Additive Manufacutring (WAAM).
En este caso, los parámetros de soldadura robótica son de particular importancia para garantizar la calidad final: velocidad de avance, parámetros eléctricos, caudal del gas de protección, gestión de las trayectorias.
Si la WAAM también puede parecer más simple en términos de seguridad del operario (no se manipula polvo), se debe prestar especial atención al entorno del soldador e instalar el sistema de extracción de humos adecuado.

Formación y Auditoría de Seguridad de instalaciones

Air Liquide le propone soluciones para sus problemas de calidad

Por ejemplo, nuestros expertos ofrecen auditorías de homogeneidad de la protección gaseosa dentro de las máquinas de fusión de lecho de polvo.

Air Liquide también contribuye al ecosistema de innovación en torno a la fabricación aditiva, en particular en el marco del Additive Factory Hub (Paris-Saclay). Air Liquide y muchos otros fabricantes unen sus experiencias y equipos de ingeniería con el objetivo de mejorar su conocimiento de los procesos y garantizar que los estudios e investigación científica realizados en conjunto aporten una respuesta directa a los problemas técnicos de los clientes industriales. Los centros tecnológicos y de formación también son un buen recurso en el acompañamiento y desarrollo de sus nuevos proyectos. Algunos fabricantes también ofrecen formación online de calidad de forma a desarrollar las habilidades de sus equipos.

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