Técnica y Tecnología

FABRICACIÓN AVANZADA 24 para hacer simulaciones con ele- mentos finitos fallan al predecir una banda de cizallamiento de ancho finito con esta particular combinación de material y velocidad de mecanizado. El único remedio que existe para poder simular propiamente y de forma fiable el proceso sería de recurrir a modelos matemáticos non-clásico, o modelos ‘generalizados’, que permiten regu- larizar el desarrollo de la banda de cizallamiento, siendo esta la línea de investigación de una de las tesis doctorales del grupo de fabricación de alto rendimiento. AVANCES EN EL CAMPO DE LA FABRICACIÓN ADITIVA Durante el curso académico 2020/21 el grupo de Fabricación de Alto Rendimiento de la UPV/EHU ha seguido trabajando en la madura- ción de las tecnologías láser para sus distintas aplicaciones (fabricación aditiva y texturizado) y en la monitori- zación del proceso con el objetivo de mejorar su entendimiento y control del mismo. Una de las apuestas que se está haciendo en este campo es la preocupación por el medioambiente, denominándose Fabricación Verde. Como conceptos básicos , la Fabricación Aditiva de metales mediante aporte directo, al cual de aquí en adelante se le hará referencia mediante las siglas FA, es un proceso que permite la generación de detalles sobre piezas metálicas fabricadas pre- viamente mediante tecnologías como la forja o el mecanizado, así como la reparación y recubrimiento de zonas que, debido al uso, han sufrido un desgaste y que, de no ser reparado, obliga a la sustitución del componente en su integridad. El proceso de FA se basa en un haz láser que incide sobre la superficie de un sustrato y genera un baño fundido muy localizado. Es habitual que su diá- metro esté comprendido en el rango de 0,5-2 mm. Simultáneamente, el material de aporte es inyectado en el baño fundido a través de un cabe- zal como el mostrado en la imagen inferior. Este material de aporte se puede suministrar tanto en forma de polvo como de hilo, aunque en el presente trabajo se mostrarán tan solo los resultados correspondientes al material de aporte en forma de polvo. Del total de la energía que emite el haz láser, solo una parte es absorbida por la pieza sobre la que se quiere aportar el material, véase la figura 14. Habitualmente, para materiales como el acero, este coeficiente de absorción se sitúa en torno al 40%, mientras que el resto se pierde en forma de reflexio- nes. Asimismo, debido a la naturaleza localizada del proceso de aporte, parte de la energía que absorbe el sustrato se difunde a través del mismo mediante conducción térmica del material. Por último, de la fracción de energía que se emplea en fundir el material, parte se emplea para fundir el material base y parte para fundir el material de aporte, definiéndose la relación entre ambas mediante el término de dilución. Se puede concluir, por tanto, que la eficiencia energé- Figura 13. Simulación de Mecanizado con Mecánica Generalizada del Continuo. Figura 14. Proceso de aporte por láser para la caracterización del Inconel 718.