FABRICACIÓN ADITIVA 38 FA + mecanizado Como ya se ha mencionado anteriormente, todos los procesos de FA necesitan unmecanizado posterior, en mayor o menor medida, para poder lograr las tolerancias dimensionales y los acabados superficiales de la aplicación final. Sin embargo, mediante tecnologías aditivas se pueden fabricar piezas de geometrías muy cercanas a la final, lo cual resulta mucho más eficiente y sostenible que el mecanizado partiendo de un bloque rectangular. En cada caso concreto, se debe escoger el proceso de FA metálica más adecuado en base a las dimensiones, nivel de detalle y complejidad geométrica de la pieza a fabricar. El aporte directo de energía mediante láser (L-DED) es más adecuado para la fabricación de piezas de tamaño medio (Figura 6 a) y cierto nivel de detalle, debido a la resolución dimensional del mismo, condicionado por la altura de capa y dimensiones de los cordones. Por otro lado, la fabricación aditiva por Arco Eléctrico (WAAM) encaja mejor con la fabricación de piezas de gran tamaño (Figura 6 b), puesto que, en este caso, se alcanzas tasas de aporte de hasta 10 kg/hora. En el caso concreto de la hibridación de L-DED y mecanizado, se ha de tener en cuenta que, al poder trabajar en 5 ejes en ambos casos, las arquitecturas y cinemáticas de los centros de aporte láser y de mecanizado son muy similares. Esta sinergia facilita la integración de ambos procesos en una sola máquina híbrida, aprovechando mejor el espacio de planta, reduciendo el movimiento del material y permitiendo la generación de geometrías más complejas de las que se obtendrían realizando el aporte y el mecanizado secuencialmente. No obstante, el mercado de máquinas aditivo-sustractivas es muy joven aún y, a pesar de que se han comercializado algunas máquinas hibridas, todavía existenmuchos retos que superar para Figura 8. Piezas fabricadas por L-DED [5] (a) e WAAM [6] (b), antes de ser mecanizadas. que puedan ser integradas completamente en la industria. CONCLUSIONES Tras analizar las posibles compatibilidades entre procesos de fabricación convencionales y procesos de FA metálica, se concluye que, las rutas de fabricación pueden ser optimizadas mediante la hibridación. En concreto, el estudio de viabilidad realizado demuestra que la FA es perfectamente compatible con procesos de forja, fundición o mecanizado. Así, a través de su hibridación, se podría aprovechar las ventajas de la FA, mientras que sus limitaciones se verían compensadas por el empleo de procesos de fabricación convencionales. Más allá de la sinergia entre procesos de arranque de viruta y FA, la cual queda claramente evidenciada por la amplia oferta de sistemas híbridos por parte de fabricantes de máquinaherramienta, se han identificado posibles combinaciones entre procesos conformado y FA. En el caso de procesos de forja y fundición, por ejemplo, la FA podría emplearse para posibilitar la fabricación de geometrías complejas y la individualización del diseño en tiradas medias-altas. Además, mediante la fabricación seriada de preformas a través de procesos convencionales, seminimizaría el coste por pieza, una de las principales limitaciones de procesos de FA. n REFERENCIAS [1] ‘ISO /ASTM 52910:2020 − Fabricación Aditiva. Diseño. Requisitos, directrices y recomendaciones’ [2] SLM SOLUTIONS, https://www.slm-solutions.com. Disponible en: https:// www.slm-solutions.com/fileadmin/Content/Case_Studies/CaseStudyMonolithic-Thrust-Chamber.pdf [3] F. Meiners et al., New Hybrid Manufacturing Routes Combining Forging and Additive Manufacturing to Efficiently Produce High Performance Components from Ti-6Al-4V, Procedia Manuf., 2020, Vol. 47, pp. 261-267. (https://doi.org/10.1016/j.promfg.2020.04.215) [4] Polenz, S., Oettel, M., López, E. et al. Hybrid Process Chain from Die Casting and Additive Manufacturing. Lightweight design worldwide, 2019, Vol. 12, pp. 44–49. https://doi.org/10.1007/s41777-019-0021-8 [5] ARRIZUBIETA, J.I., LAMIKIZ, A., UKAR, E. eta ORTEGA, N. 2019. Laser bidezko prozesu gehigarrietarako hauts-elikagailuen azterketa eta kalibrazioa; Ekaia, 2019, vol. 36, pp. 275-290. (https://doi.org/10.1387/ekaia.20749) [6] ADDILAN, addimat.es 01 junio 2021. Disponible en: https://www.addimat. es/es/noticias/basque-fondo-de-capital-riesgo-spri-seed-capital-bizkaiay-tecnalia-entran-en-el-capital-de-addilan.
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