La fabricación aditiva se ha incorporado de forma imparable al panorama de las tecnologías de producción industrial y a día de hoy estamos a las puertas de su implantación masiva en diversas industrias. Las ventajas que ofrecen estas tecnologías son indiscutibles: eliminan la necesidad de útiles de fabricación y agilizan el proceso tanto del desarrollo como del lanzamiento de productos. Son especialmente idóneas para conseguir soluciones de alto valor añadido en los casos de fabricación de elementos singulares (prototipos), además de suponer una alternativa interesante para lotes de cantidades reducidas. Y, por supuesto, son muy útiles para fabricar componentes con diseños complicados.
Dra. Eva García-Lecina, directora de Cidetec Surface Engineering.
Sin embargo, la calidad superficial de los componentes obtenidos mediante fabricación aditiva (SLM y EBM) es baja debido principalmente al efecto stair-step y a las partículas de polvo parcialmente fundidas. Si a esto se le suma la necesidad de eliminar los soportes generados durante la producción, nos encontramos con que la etapa de posprocesado se convierte en el auténtico cuello de botella del proceso de fabricación aditiva.
Hasta ahora la industria ha centrado sus esfuerzos en los dos primeros pasos de la fabricación aditiva, esto es, el diseño y la propia fabricación, pero no se ha avanzado de manera similar en la fase de posprocesado. Hay que tener en cuenta que un altísimo porcentaje de las piezas obtenidas por fabricación aditiva requieren la eliminación de soportes y una disminución significativa de la rugosidad superficial, y que las soluciones actualmente empleadas por la industria o bien necesitan demasiadas operaciones manuales o bien conllevan un gasto que en muchos casos llega a suponer la mitad del coste final de la pieza.
Componentes metálicos fabricados por AM sin posprocesado.
Desde la irrupción de la fabricación aditiva en el mercado se han venido utilizando diversas estrategias para el acabado superficial, como son el pulido mecánico, el pulido por flujo abrasivo o el fresado químico. Sin embargo, pulir adecuadamente y de forma económica piezas metálicas con geometrías altamente complicadas supone a día de hoy todo un reto. A esto hay que añadir que no existe ningún protocolo o guía para la selección de una u otra de las tecnologías disponibles. Por eso es muy importante conocer las ventajas y limitaciones de cada tecnología de cara a seleccionar la más adecuada para un tipo de pieza o material concreto, teniendo en cuenta su composición, su geometría y sus requerimientos funcionales.
Piezas de geometría compleja fabricadas por AM.
La rugosidad superficial de una pieza fabricada por aditiva puede variar entre 7 y 25 µm y afecta a propiedades funcionales como la resistencia a la fatiga, las propiedades de fricción, la resistencia a la corrosión, etc. Para evitar el uso de electrolitos peligrosos algunas investigaciones se han centrado en el desarrollo de nuevos electrolitos no tóxicos y en la aplicación de procesos de inmersión, como el electropulido y el pulido químico, que se postulan como los más prometedores para el tratamiento de piezas con geometrías complejas de cara a disminuir la rugosidad y eliminar los soportes y los defectos generados durante el proceso.
El centro tecnológico vasco Cidetec Surface Engineering ha dado con la combinación de tecnologías más prometedoras para obtener la máxima disminución de rugosidad superficial, desarrollando un proceso (E-Blasting) que permite la reducción de la rugosidad superficial hasta un 95%, consiguiendo superficies libres de rebabas e incrustaciones.
Plantas piloto de electropulido en Cidetec.
En esta línea, los días 6 y 7 de noviembre idetec Surface Engineering reúne en San Sebastián a los principales expertos en tecnologías de posprocesado de materiales producidos mediante fabricación aditiva en la conferencia PostAdditive 2019. Durante esos dos días se ofrecerá una visión global de los últimos avances y las oportunidades industriales que ofrecen estas tecnologías con ponencias al más alto nivel tanto de proveedores de tecnología, productos y servicios como de industrias usuarias de los mismos.
Instalaciones de Cidetec Surface Engineering en el Parque Tecnológico de San Sebastián.
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