AE6 - Aeronáutica

27 industria aeronáutica. Para más tarde, añadir por L-DED las geometrías en forma de aleta que imposibilitaban dicha tarea anteriormente. El resultado, es una pieza que requiere el mínimo mecanizado y consumo de material, sin que ello afecte a su diseño. Para la fabricación del componente, se procede al estudio de su geome- tría, con la intención de evaluar que zonas requerirán soportes durante el proceso de L-PBF, Figura 2. a). Se trata de un tubo de poco espesor con geometrías complejas del que sur- gen perpendicularmente unas aletas que no se pueden rediseñar topoló- gicamente debido a que son zonas de amarre con el resto del conjunto. La metodología seguida es fabricar el tubo mediante L-PBF y, tras esto, añadir el material de las aletas por L-DED, que son las zonas con mayores tensiones residuales que requerirían mayor cantidad de superficie. Para la fabricación inicial por L-PBF se diseñan unas superficies planas en las bases de las aletas para, posteriormente, pro- ceder a añadir material por L-DED. El resultado antes del mecanizado final de las aletas se muestra en la figura 2. b). Uno de los mayores problemas a solventar durante este proceso de fabricación híbrida ha sido el espe- sor de la pared sobre sobre la que se añade material por L-DED. La tec- nología de L-PBF permite fabricar geometrías con unas paredes de espe- sor muy pequeño, menores que 100 µm, que en la práctica se traducen en una reducción considerable de peso en el diseño. Pero, por otra parte, el proceso de L-PBF sobre paredes de pequeño espesor puede producir dis- torsiones en la geometría. Por ello, para esta fabricación híbrida con la combi- nación de procesos aditivos existirán limitaciones, tanto para el espesor de las piezas fabricadas por L-PBF cómo para la potencia empleada en el pro- ceso de L-DED, con el objetivo de evitar las distorsiones en el componente o, incluso, daños en el sustrato. La combinación de los procesos adi- tivos de L-PBF + L-DED no sólo aporta ventajas de diseño y viabilidad de fabricación, sino también la opti- mización del proceso. Al reducir los soportes necesarios durante la fabri- cación por L-PBF, se evitan pasos de mecanizado posteriores y horas de aporte del material de soporte que más tarde hay que eliminar, con el consecuente coste económico que conlleva. En el caso de estudio men- cionado anteriormente, por ejemplo, la fabricación de una pieza se estima en 1.850 minutos mediante L-PBF, y en 960 minutos para la combinación de L-PBF+L-DED; consiguiendo una reducción que ronda el 50%de tiempo total. En este caso, el principal ahorro de tiempo se debe a que si se fabrica la pieza íntegramente por L-PBF sólo es posible fabricar una por plataforma, mientras que, si se fabrica sin las ale- tas, se pueden introducir hasta tres en el espacio de trabajo de la máquina. FABRICACIÓN HÍBRIDA SUSTRACTIVA + ADITIVA Uno de los principales inconvenientes de la fabricación aditiva L-PBF, además de la limitación geométrica, es que a día de hoy no es posible obtener un acabado superficial y tolerancias comparables a las obtenidas mediante tecnologías sustractivas como el tor- neado, el fresado o la electroerosión. Por ese motivo es posible que cier- tas piezas no puedan ser fabricadas empleando esta tecnología, ya que no son capaces de cumplir determinadas tolerancias dimensionales y de rugo- sidad exigidas para el componente. Ejemplo de ello son los componentes alabeados. En la figura 3 se muestran las diferencias entre una base de un álabe fabricada por torneado y la fabri- cada mediante L-PBF. Por ello, a lo largo del trabajo llevado a cabo en las instalaciones del CFAA dentro del proyecto Sustradd de la convocatoria Konexio 2020, se han combinado procesos de mecani- zado sustractivo con el proceso de L-PBF y, así, conseguir las tolerancias Figura 3. Diferencias en tolerancias dimensionales y rugosidad superficial de una zona de ensamblaje fabricada por torneado o por L-PBF.