RECTIFICADO, PULIDO Y ACABADO 61 CO2 prioriza la eficiencia, los avances tecnológicos y la adopción de combustibles sostenibles. En el ámbito de la industria aeroespacial, el uso de la fabricación aditiva ha experimentado un crecimiento significativo, alcanzando un valor estimado entre 1,76 y 2,66 mil millones de dólares en 2021, con un pronóstico de crecimiento anual entre el 19,4% y el 20,23% en los próximos años [2]. Este crecimiento refleja los avances en el diseño y fabricación de nuevas familias de motores y sus componentes, con el propósito de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero a medio plazo [3]. En la última década, la fabricación aditiva emerge como una tecnología clave en diversas industrias, incluyendo la aeronáutica. La capacidad de construir componentes capa por capa a partir de diseños digitales complejos ha impulsado la producción de elementos geométricamente eficientes, reduciendo el desperdicio de material y ofreciendo flexibilidad en la creación de diseños innovadores. Esta evolución ha permitido la producción de geometrías complejas que antes eran inalcanzables mediante métodos sustractivos tradicionales. Entre las técnicas de fabricación aditiva de metales, la fusión láser en lecho de polvo (L-PBF) ha recibido atención significativa por sus destacables capacidades en comparación con otros procesos de fabricación aditiva [4,5]. Aunque aún presenta desafíos en casos como la selección de materiales o el control de procesos, esta técnica es relevante por su habilidad para producir piezas metálicas con una excelente integridad estructural, una alta precisión dimensional y una calidad superficial superior. Esta precisión mejorada se atribuye en parte a la utilización de partículas de polvo más finas y un grosor de capa más delgado. En consecuencia, la L-PBF ha despertado el interés de la industria aeroespacial, especialmente para la fabricación de geometrías complejas como las que se encuentran en las terminaciones de componentes de turbomaquinaria, y se espera que mantenga un crecimiento constante en los próximos años [6]. La combinación de tecnologías de fabricación aditiva, como el L-PBF, junto con el uso de materiales avanzados como el Inconel 718, abre nuevas perspectivas en la fabricación eficiente y de alta calidad de componentes para turbinas aeroespaciales [7]. Estas turbinas operan en entornos extremos, soportando temperaturas que superan los 1.000°C y demandando un alto rendimiento mecánico. El Inconel 718, conocido por su excepcional resistencia a altas temperaturas y corrosión, es una opción frecuente en esta aplicación [8]. Esta coordinación entre tecnología y material permite obtener componentes optimizados geométricamente y con características mecánicas excepcionales a altas temperaturas. Sin embargo, la implementación de piezas fabricadas con tecnologías aditivas en el sector aeronáutico es un proceso complejo debido a las estrictas normativas y estándares de seguridad. La fabricación aditiva presenta una serie de limitaciones desde el punto de vista de características mecánicas, tolerancias dimensionales y acabado superficial, comprometiendo el rendimiento de las piezas fabricadas por esta tecnología. Por este motivo, por un lado, se aplican tratamientos térmicos como el HIP (Hot Isostatic Pressing) o ciclos de precipitación, para incrementar la dureza y resistencia del material hasta valores óptimos [9,10]. Por otro lado, las tolerancias dimensionales requeridas se logran mediante procesos posteriores de mecanizado, aprovechando los avances científicos recientes en este campo. Sin embargo, el acabado superficial sigue siendo un desafío, tanto a la hora de caracterizar defectos como a la hora de eliminarlos con tecnologías abrasivas. Un ejemplo típico es el de la figura 1, donde se aprecian las marcas superficiales en la misma dirección que la capa de polvo fundido. Este tipo de defecto es común en el proceso de fabricación L-PBF y está directamente vinculado a la deformación térmica. Específicamente, en las áreas que experimentan sobrecalentamiento, pueden producirse curvaturas de hasta 100 μm. Si esta deformación excede el grosor de la capa de polvo, pueden surgir crestas en las capas posteriores, como se ilustra en la figura 1. Por consiguiente, las piezas fabricadas mediante fabricación aditiva requieren un proceso de acabado para alcanzar la rugosidad superficial deseada. Figura 1. Marcas superficiales originadas a partir del proceso de fabricación aditiva. Prototipo de carcasa de turbina tipo fabricada en el CFAA [11].
RkJQdWJsaXNoZXIy Njg1MjYx