Shenzhen (China), para combinar el pulido por láser en frío y en caliente del carburo de silicio. El pulido de este material cerámico con un láser UV reduce la rugosidad de la superficie a 1,4 μm con una potencia láser de 15 vatios. Sin embargo, la rugosidad de la superficie puede reducirse aún más hasta 1,082 μm precalentando la cerámica a 1.400 °C con un láser IR. Sin embargo, para ello también es necesario adaptar y optimizar el proceso de láser UV ‘frío’ al proceso IR ‘caliente’. Según Luo, la forma del rayo láser desempeña un papel fundamental: Por ejemplo, un haz láser de sombrero de copa uniforme con un diámetro de 0,32 a 0,54 mmpodría reducir eficazmente el choque térmico, especialmente en las zonas de pulido de los bordes. La forma del rayo láser también preocupa al científico Karsten Braun, de Fraunhofer ILT. Desarrolló estrategias de proceso para piezas de plástico impresas en 3D cuya rugosidad Sa varía de 14 μm (PA12) a 42 μm (PEEK) en función del material. Al pulir con un láser de CO2 de 120 W en el rango IR medio (longitud de onda: 10.600 nm), Braun se basa en un rápido escaneado cuasi-top-hat (de 5 a 10 m/s) desde una gran distancia (de 100 a 1.000 mm). El proceso de escaneado se ejecuta hasta 20 veces y está controlado por temperatura. Dependiendo del material, la rugosidad Sa tras el pulido láser es de 0,8 a 0,25 μm. El segundo día de la conferencia estuvo dirigido principalmente a empresas que procesan componentes metálicos fabricados convencionalmente o impresos en 3D. Safak Nelsi, profesor adjunto de la OSTİM Teknik Üniversitesi de Ankara (Turquía), presentó una tarea muy difícil. Informó sobre el pulido por láser de un componente aeroespacial (Ti48AL2Cr2Nb) fabricado mediante el proceso de fusión por haz de electrones (Arcam A2X EBM). En un proyecto conjunto con un socio industrial, consiguió reducir las superficies, amenudomuy rugosas, de un componente fabricado mediante aditivos en torno a un 95% hasta tan solo 1,6 μm. Se utilizó un láser de fibra IPG de 600 W (longitud de onda: 1.070 nm), que pulió la superficie a una velocidad de barrido de 220 mm/s. Los retos durante las pruebas fueron las grietas superficiales, la ondulación y la oxidación. PULIDO POR LÁSER EN MODO OJO DE CERRADURA Y CONDUCCIÓN Frank E. Pfefferkorn, de la Universidad de Wisconsin-Madison, junto con el Instituto de Bremen de Tecnología Aplicada de Rayos BIAS, abordó los problemas típicos de los componentes producidos de forma aditiva en un lecho de polvo mediante el proceso de fusión de lecho de polvo por láser (LPBF): Los componentes fabricados con LPBF suelen tener una superficie de mala calidad debido a partículas parcialmente adheridas, efectos de capa y formación de bolas. En expeEl iniciador y moderador de LaP, Edgar Willenborg, Fraunhofer ILT, afirma: “Dieciséis presentaciones cubrieron diversos aspectos a lo largo de dos días, desde el pulido de vidrio para óptica hasta el análisis por baño de fusión en un sincrotrón. Tuvimos 70 participantes, la mezcla marca la diferencia”. Foto: Fraunhofer ILT, Aquisgrán, Alemania. rimentos con un componente de cromo-cobalto (Stellite 21), el equipo germano-estadounidense descubrió que el pulido por láser en modo de conducción (CM), que se utiliza habitualmente, tiene limitaciones. Por el contrario, el pulido láser en modo de ojo de cerradura (KM) produjo los mejores resultados —rugosidad y ondulación reducidas—, realizándose el paso final de pulido mediante un proceso CM. La rugosidad superficial de los componentes metálicos producidos con procesos de impresión 3D basados en láser, es decir, LPBF, puede reducirse mediante el pulido láser. Sin embargo, la ondulación sigue siendo un problema, como descubrió Laura Kreinest, empleada del Fraunhofer ILT, durante el pulido por láser de un componente LPBF fabricado con acero para herramientas 1.2343. Incluso después de 16 veces de pulido láser, la ondulación Wa seguía siendo de alrededor de 1 μm. El científico resolvió el problema utilizando el proceso ‘WaveShape’ desarrollado en el instituto, que crea la estructura inversa de la ondulación no deseada en la superficie metálica mediante refundición por láser, reduciendo así la ondulación. EL LÁSER AUMENTA LA VIDA A FATIGA El profesor Yingchun Guan, de la Universidad Beihang de Pekín, investigó cómo influye el pulido láser en el comportamiento a la fatiga de componentes LPBF fabricados con Inconel 718, un conocidomaterial aeroespacial. Señaló un estudio anterior presentado en LaP 2020 con componentes de turbinas en el que el pulido láser redujo la rugosidad Ra demás de 10 amenos de 0,1 μm. Nuevos análisis han demostrado ahora que las propiedades mecánicas también han mejorado: El pulido láser aumenta la vida a fatiga a una tensión mecánica de 840 MPa entre un 15 y un 20% en comparación con los valores de las superficies fresadas; a 500 o 600 MPa, es igual de alta. 24 PULIDO
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