23 de 500 W y permite manipulación y filtrado de polvo metálico de forma automática, facilitando la tarea para investigar en los diversos proyectos en los que se encuentra envuelto el Centro dentro de la fabricación aditiva, en particular, el proyecto para la caracterización del polvo reutilizado en esta tecnología. En el proceso de L-PBF las piezas se fabricanmediante la fusión de un lecho de polvo. Para ello, el polvo metálico se pre-deposita capa a capa en la plataforma de la máquina a través del wiper. Éste arrastra el polvo a través de la plataforma de impresión, logrando capas de espesor entre 20 µm y 60 µm, aunque cada vez se utilizan alturas de capa mayores, llegando hasta las 120 µm, con el fin de ahorrar tiempo a un proceso ya lento de por sí. Una vez el material está uniformemente distribuido el láser funde la sección de la pieza a fabricar, y este proceso se repite capa a capa hasta obtener la pieza final. Esto permite obtener piezas con una alta densidad, cercanas al 100%, así como una alta precisión y un excelente acabado superficial, comparado con el de otros procesos de fabricación aditiva. Además, tiene otros beneficios, como la posibilidad de reducir el buy-to-fly ratio. Estas ventajas, junto con la posibilidad de lograr geometrías complejas, logran reducir el peso de algunos componentes de manera considerable. No obstante, aún presenta grandes desventajas como, por ejemplo, las limitaciones de tamaño, la porosidad, la rugosidad de las piezas o las limitaciones en el tipo de geometría a fabricar, ya que no todos los diseños son aptos para fabricar mediante L-PBF. Al no tratarse de un proceso convencional de arranque de viruta, donde de un tocho de partida se elimina material hasta lograr la geometría deseada, los residuos inherentes al proceso son muchomenores. Sin embargo, en cada fabricación, se estima que entorno al 70% del polvo utilizado no se funde, ni se convierte en pieza final, por lo que el tratamiento de ese material es clave para la sostenibilidad del proceso. Teniendo en cuenta la rentabilidad económica, el proceso de fabricación y los requerimientos exigidos al polvo metálico, que debe presentar un tamaño de partículas (PSD), una composición y una morfología determinados, hace que sea una materia prima cara, pudiendo alcanzar los 500 €/kg. Es por ello, que la reutilización del material sobrante y su caracterización con las reutilizaciones, es una vía de investigación atractiva para el medio ambiente y el bolsillo del cliente. Una práctica común en la industria es volver a utilizar directamente el polvo nuevo con las partículas residuales creadas durante la fabricación, figura 1, tras haberlo tamizado y limpiado las posibles impurezas de un tamaño superior al habitual, o juntarlo con polvo nuevo. De esta forma no se cuantifica el cambio sufrido en el polvo metálico durante la reutilización, ni el impacto en las propiedades mecánicas y superficiales de la pieza final. Debido a las altas exigencias de sectores cómo el aeroespacial y el médico, así como la cantidad de parámetros involucrados en un proceso L-PBF, parece evidente la necesidad de estudiar y definir una metodología de reciclado de polvometálico en procesos aditivos, desde el punto de vista de alteraciones en las características del polvo y su influencia en las propiedades de la pieza fabricada. Atendiendo a las características del polvo, la distribución del tamaño de partículas (PSD) juega un papel clave en el proceso. Éste indica, para un mismo lote, qué cantidad de partículas tienen un tamaño concreto. Es un dato proporcionado por el fabricante (D1, D10, D50, D90, D99), existiendo ensayos bajo norma para su medición. Además, no sólo es importante el tamaño, si no también estudiar la morfología o porosidad interna de las partículas, pues ambos parámetros tienen impacto en las características del polvo y pieza final fabricada. Como puede observarse en la figura 2 (izda.), al reutilizar polvo de Inconel 718 (aleación de alta resistencia térmica y baja maquinabilidad, muy empleada en componentes demotor aeronáutico, con la que se trabaja en el CFAA), el Figura 3. Evolución de la fluidez de Inconel 718 con las reutilizaciones. Entre otros proyectos, en el CFAA - UPV/EHU trabajan en la reciclabilidad de polvo en procesos de fabricación aditiva
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