IMPRESIÓN 3D EN METAL 46 CERCA DEL CONTORNO FINAL La baja zona de dilución y la alta velocidad de enfriamiento también hablan en favor del proceso. Gracias a estas propiedades, también pueden fabricarse de forma aditiva componentes de materiales difíciles de soldar y emparejamientos multimaterial. El proceso muestra sus puntos fuertes en la impresión 3D real. El científico Ko explica: “Con EHLA 3D es posible fabricar de forma productiva componentes que ya se aproximan mucho al contorno final. Además de la llamada conformación cercana a la red, el proceso también permite construir con rapidez y precisión, así como aplicar revestimientos sobre superficies de forma libre”. FORMAS COMPLEJAS EN UN TIEMPO RÉCORD Esto sólo es posible con una tecnología de máquinas adecuadamente diseñada y una planificación adaptada de la trayectoria de los programas CNC. La productividad se hunde o nada aquí, ya que el llamado fly-in —cuando el cabezal láser acelera hasta el punto de uso con el rayo láser encendido— interactúa con el posterior fly-out —cuando desacelera fuera de la zona de procesamiento—. La eficacia resulta de la relación entre el tiempo de procesamiento con el rayo láser encendido y el tiempo total del proceso. Las investigaciones de Schaible así lo demuestran: Con una aceleración de 50 m/s2 y una velocidad de avance de 50m/min para una distancia de 100 mm, la eficiencia M-PDE (machine-related powder deposition efficiency) se sitúa en torno al 80%. Con una aceleración de 10 m/ s2, la M-PDE es de aproximadamente el 40%. El esfuerzo del instituto por seguir desarrollando el proceso EHLA ha dado sus frutos, como lo demuestran las primeras demostraciones realizadas con éxito. En el ‘AKL'22 - Congreso Internacional de Tecnología Láser’ celebrado en Aquisgrán (Alemania), el científico Ko mostró los avances actuales de la tecnología EHLA 3D durante su presentación en la primavera de 2022. Por ejemplo, un vídeo demostró la fabricación aditiva productiva de una herramienta de conMIN-UH KO, JEFE DE GRUPO DE FABRICACIÓN ADITIVA Y REPARACIÓN LMD EN FRAUNHOFER ILT: “EHLA 3D combina la productividad de LMD con sus capas de 500 a 2000 µm de grosor con la acumulación estructuralmente dirigida y precisa de LPBF con capas de 30 a 100 µm de grosor”. Foto: Fraunhofer ILT, Aachen, Germany. JONATHAN SCHAIBLE, ANTIGUO ASISTENTE DE INVESTIGACIÓN EN FRAUNHOFER ILT: “En un futuro próximo, incluso las estructuras filigranas complejas deberían poder producirse fácilmente y de forma rentable a gran escala utilizando EHLA 3D. También será posible fabricar componentes individualizados”. Foto: Fraunhofer ILT, Aachen, Germany. formado cuyo tiempo de impresión podría reducirse en un factor de dos en comparación con LMD. Además, otras ventajas se derivan de la reducción del esfuerzo necesario para el mecanizado de acabado. IMPRESIÓN FIABLE DE METALES EN 3D CON POLVO USADO El proceso también se caracteriza por su alta eficiencia: Los componentes fabricados con el material aeroespacial Inconel 718 se imprimieron en 3D en el sistema CNC de cinco ejes a una velocidad de deposición de más de 2 kg/h con una densidad superior al 99,5%. Los investigadores de Aquisgrán también investigaron cómo cambian los valores característicos cuando trabajan con polvo de metal reciclado en lugar de nuevo. En ambos casos, la resistencia a la tracción Rm se situó en torno a 1.300 MPa. Ko explica: “En ambos casos, la resistencia a la tracción resultó ser igual de buena que con la fundición”. También obtuvo buenos resultados el científico Schaible, cuyo trabajo incluyó el desarrollo del proceso EHLA 3D de componentes de acero inoxidable 316L y aleaciones de aluminio y silicio. También en este caso, las propiedades mecánicas obtenidas coinciden con las descritas en la bibliografía para muestras producidas convencionalmente. La resolución estructural actualmente posible de los componentes de aluminio de pared delgada producidos mediante EHLA 3D es de alrededor de 500 µm. El sistema CNC ubicado en Fraunhofer ILT es un prototipo especialmente adaptado que puede mover la herramienta de forma fiable, precisa y, al mismo tiempo, muy dinámica. Ko invita a los interesados a mirar un poco más de cerca: “Si está interesado en esta tecnología de planta o en otros posibles usos del proceso EHLA 3D, estaré encantado de ayudarle aquí en Fraunhofer ILT”. n
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