30 I+D BIBLIOGRAFÍA [1] Interempresas. https://www.interempresas.net/Fabricacion-aditiva/ Articulos/349309-Fabricacion-aditiva-por-L-PBF-en-el-CFAAprocesos-hibridos.html [2] S. Sendino, S. Martínez y A. Lamikiz, ‘Characterization of IN718 recycling powder and its effect on LPBF manufactured parts’, Procedia CIRP, vol. 94, pp. 227 - 232, 2020. [3] https://am-material.com/es/news/the-influence-of-metal-powderparticle-shape-particle-size-and-its-distribution-on-the-finished-3dprinted-products/ cantidaddepartículas tienenun tamaño concreto. Es un dato proporcionado por el fabricante (D1, D10, D50, D90, D99), existiendo ensayos bajo norma para su medición. Además, no sólo es importante el tamaño, si no también estudiar la morfología o porosidad interna de las partículas, pues ambos parámetros tienen impacto en las características del polvo y pieza final fabricada. Como puede observarse en la figura 2 (izda.), al reutilizar polvo de Inconel 718 (aleación de alta resistencia térmica y baja maquinabilidad, muy empleada en componentes de motor aeronáutico, con la que se trabaja en el CFAA), el tamaño de las partículas aumenta [2]. Además, gracias al uso de un microscopio electrónico de barrido (SEM), puede observarse una pérdida de la esfericidad de las partículas. Este hecho también está presente en la figura 2 (derecha.), correspondiente a polvo de Invar 36 (aleación de hierroníquel), donde se observan partículas más grandes y conjuntos aglomerados. En general, parece existir una tendencia a que las partículas más pequeñas desaparezcan, ya que se adhieren a la pieza fundida, aumentando el tamaño medio de las partículas disponibles para la siguiente fabricación. La forma y la distribución de las partículas de polvo tiene una gran importancia en la densidad y la fluidez del polvo [3]. Este último factor es una de las características más importantes para las máquinas que distribuyen el polvo desde un depósito ubicado en la parte superior a partir de conducFigura 4. Topografías de la rugosidad (izquierda) y la porosidad (derecha) de las piezas. tos por gravedad hasta la plataforma de impresión, cómo es el caso de las máquinas Renishaw disponibles en el CFAA. Una vez en la plataforma, debe de tener la capacidad de ser distribuido uniformemente, para poder extender capas de polvo de menor espesor durante la fabricación, lo que permite fabricar piezas más precisas y de mayor calidad [3]. Es por ello, que cuanto mayor sea la fluidez, más fácil será lograr un buen resultado. Existen diferentes maneras de medir la fluidez de un polvo, algunas de ellas bajo norma. En la figura 3, se observa que a medida que el tamaño de partícula aumenta, el área específica disminuye y las fuerzas entre partículas también disminuyen, dando lugar a una mejora de la fluidez del polvo metálico. Los resultados que se han observado para el PSD, la morfología y la fluidez tienen una relación directa con los conseguidos para la rugosidad y la porosidad. Ya que al aumentar el tamaño de partícula cuando el polvo se recicla, la rugosidad también aumenta ya que es mayor el tamaño de partículas semi-sinterizadas pegadas a las paredes de las piezas, figura 4 izquierda. Al igual que la rugosidad, la porosidad también aumenta a medida que el polvo se reutiliza, figura 4 dcha. Este hecho se puede deber a varios motivos. Por un lado, pequeños óxidos que se crean durante la fabricación al fundir el polvo metálico y que, por tamaño, no se pueden tamizar. Por todo ello, se puede concluir que, en general, la desaparición de las partículas más pequeñas genera un aumento en la fluidez del polvo y empeora la rugosidad y porosidad, lo cual es algo a controlar, especialmente en piezas sometidas a tensiones alternas, ya que pueden ser el origen de un fallo por fatiga. Aún se está lejos de poder predecir cuantas veces puede reutilizarse un lote de polvo antes de considerarse como no válido para la siguiente fabricación, por lo que parte de los esfuerzos de los trabajos realizados en el CFAA van orientados por ese camino. Entre otros, los proyectos en los que se está trabajando por parte del CFAA - UPV/EHU en la reciclabilidad de polvo en procesos de fabricación aditiva están enmarcados en la convocatoria Elkartek. Se quiere agradecer al departamento de Desarrollo Económico Sostenibilidad y Medio ambiente del Gobierno Vasco por la financiación de los proyectos Edison KK-2022/0070 y Ekoprop KK-2022/0074 a través del Programa de Ayudas a la Investigación Colaborativa en áreas Estratégicas Elkartek.
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