IMPRESIÓN METAL 41 La LMD y la LPBF se han convertido en indispensables para la fabricación aditiva basada en metales, ya que presentan ventajas específicas del proceso: La LMD es atractiva gracias a su alta productividad, mientras que la LPBF puede utilizarse para la impresión 3D de componentes extremadamente filigranados y complejos. Fraunhofer ILT y la Cátedra de Producción Aditiva Digital DAP de la Universidad RWTH de Aquisgrán abrieron un camino completamente nuevo en 2012 con el desarrollo de la deposición de material por láser a velocidad extremadamente alta EHLA. En el proceso patentado, un láser funde las partículas de polvo ya por encima del baño de fusión. Gracias a esta innovación, la velocidad del proceso pudo aumentarse de la anterior de 0,5 a 2,0 (LMD) a hasta 200 m/min y el grosor del recubrimiento se redujo de 500 a hasta 10 µm. Ahora se pueden recubrir hasta cinco metros cuadrados por hora. Además, los revestimientos se han vuelto más lisos, con una rugosidad reducida a una décima parte del valor típico para LMD. ÉXITOS INTERNACIONALES EN REVESTIMIENTO RÁPIDO El invento ha calado: Hornet Laser Cladding B.V., de Lexmond (Países Bajos), por ejemplo, ha integrado en sus tornos una fuente de haz láser, un cabezal de procesamiento EHLA y un sistema de alimentación de polvo para utilizar EHLA en procesos industriales. Trumpf Laser- und Systemtechnik GmbH, con sede en Ditzingen (Alemania), también ha incluido el proceso en su cartera de productos y ofrece equipos láser y tecnologías de sistemas para el proceso EHLA. Entre los primeros usuarios se encuentran empresas de los Países Bajos, China, Alemania y Turquía. El gran avance se produjo en 2015 para el sector de alta mar: Desde entonces, muchos cientos de cilindros hidráulicos de metros de longitud se han recubierto con aleaciones resistentes al desgaste y la corrosión para su uso en todo el mundo en entornos marítimos. En 2019 se dio el paso a la tercera dimensión tras otros éxitos en el recubrimiento rápido y fiable de discos de freno, pistones, cilindros y cojinetes. Jonathan Schaible, antiguo investigador asociado en Fraunhofer ILT, participó en el desarrollo posterior como parte de su doctorado: Se ocupó de la cuestión de qué requisitos especiales de la tecnología de máquinas y sistemas deben cumplirse para combinar EHLA con la impresión 3D de alta velocidad. Paralelamente, su sucesor, Min-Uh Ko, ha seguido perfeccionando la ingeniería de procesos en un sistema CNC de cinco ejes especialmente modificado que aúna la máxima precisión con altas velocidades de avance para la fabricación aditiva, el recubrimiento de forma libre y la reparación de componentes mediante EHLA. “EHLA 3D combina la productividad de LMD, con sus capas de 500 a 2.000 µm de grosor, con la precisión estructural de LPBF, con capas de 30 a 100 µmde grosor”, explicaMin-Uh Ko, jefe de grupo de FabricaciónAditiva y Reparación LMD del Instituto Fraunhofer de Tecnología Láser ILT. “EHLA 3D se sitúa en el rango medio con 50 a 300 µm”. La máquina CNC modificada para el proceso EHLA puede mover herramientas de forma rápida, muy dinámica y precisa en sentido lateral. Con una mesa giratoria e inclinable, es adecuada no solo para la fabricación aditiva, sino también para recubrimientos superficiales de forma libre. Foto: Fraunhofer ILT, Aachen, Germany. Rapidez y precisión: Utilizando el ejemplo de una pieza moldeada fabricada aditivamente con EHLA 3D, el instituto demostró que podía reducir significativamente el tiempo de impresión en comparación con LMD y LPBF. Foto: Fraunhofer ILT, Aachen, Germany.
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