FABRICACIÓN ADITIVA 36 como la productividad y el coste por pieza, que se consideran cuestiones limitantes en la FA, son algunos de los puntos más fuertes de los procesos de fundición y forja. Se concluye, por tanto, que mediante la hibridación de procesos de FA con otros procesos de fabricación tradicionales, se podrían complementar las posibles carencias y, simultáneamente, maximizar sus beneficios. Dada su naturaleza fundamentada en la adición de material, en el contexto de la hibridación con otros procesos, la FA adquiere inevitablemente el rol de añadir elementos de detalle, cuyo diseño, además, podría variar de pieza en pieza. La fabricación de la geometría base o preforma mediante procesos de forja o fundición facilita la producción seriada, y posteriormente esta se podrá personalizar el diseño según los requerimientos específicos de cada aplicación mediante procesos de FA. De esta forma, se fabrica la pieza base de forma productiva y con un coste por pieza bajo; mientras que mediante la FA se adquiere una mayor capacidad de customización individual, aumentando también la flexibilidad ante cambios de diseño. Esto se traduce en un mayor dinamismo de la cadena de suministro, así como una mayor interacción entre las etapas de diseño y producción. En el caso del mecanizado, la necesidad de hibridación es evidente, dado que las piezas fabricadas mediante FA tienen que ser acabadas. Asimismo, la FA suple la falta de eficiencia de material de los procesos de arranque de viruta. De esta forma, la fabricación de componentes altamente aligerados y con geometrías extremadamente complejas, a menudo, diseñadas a través de la optimización topológica, resulta asequible y/o competitiva. Teniendo en cuenta todo lo anterior, las combinaciones de hibridación con mayor potencial identificadas son las siguientes: Figura 6. Pieza fabricada por hibridación de forja y L-DED, con mecanizado posterior [3]. Forja + DED Mediante la hibridación de estos procesos, se aprovecha la alta productividad que ofrece el proceso de forja, empleándose la FA para añadir ciertos detalles sobre la pieza final. De esta manera se optimiza el aprovechamiento de material y se confiere una mayor flexibilidad y dinamismo al sistema de producción. Además de superar las limitaciones naturales de diseño del proceso de forja, las cuales ya han sido mencionadas previamente, la adición de material mediante el aporte directo de energía (DED) permite aumentar el valor añadido de las piezas forjadas (Figura 4). Gracias a la flexibilidad de la fabricación aditiva ante posibles cambios de diseño, será posible modificar la geometría final para ajustarse mejor a los requerimientos de cada aplicación específica. Fundición + FA En el caso de la fundición, existen múltiples combinaciones posibles, en función del proceso de FA que se esté considerando. En lo que a hibridación con procesos de fusión en lecho de polvo (PBF) se refiere, se ha estudiado la posibilidad de que elementos previamente fabricados por PBF encajen en el molde de fundición en forma de insertos modulares (Figura 5 a). De esta manera, tras el vertido del material en la cavidad del molde y su posterior solidificación, los elementos fabricados por PBF quedarían embebidos en la pieza. Lo que permitiría obtener una pieza de geometría más compleja y con un mayor valor añadido. En el caso de hibridación con el proceso de aporte directo de material (DED) la sinergia identificada es similar al caso de forja + FA previamente descrita. Es decir, una vez fabricada la pieza de fundición, se emplearía el DED para añadir elementos de detalle sobre esta (Figura 5 b), dotando al diseño del componente de una mayor libertad geométrica y la posibilidad de fabricar componentes personalizados. Figura 7. Piezas fabricadas por hibridación de forja y (a) PBF y (b) L-DED. [4]
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