Técnica y Tecnología

FABRICACIÓN AVANZADA 29 del melt pool y, por consiguiente, el campo térmico es uno de los factores importantes a estudiar, puesto que la rápida transformación de solido- liquido-solido tiene relación directa con las propiedades mecánicas y la microestructura del material. Entre las diferentes líneas de investi- gación que lleva a cabo el grupo de fabricación aditiva de LPBF de CFAA, se encuentra la destinada al estudio de la monitorización del dicho pro- ceso. Con el objetivo de poder realizar estudios de los campos térmicos en las fabricaciones de LPBF, el equipo ha desarrollado una solución para poder incorporar sensores, cómo una cámara termográfica, en el interior de la cámara de fabricación de la máquina Renishaw AM 400. Uno de los inconvenientes a la hora de emplear un sensor cualquiera en una máquina de LPBF es garantizar la estanqueidad de la cámara de trabajo. La AM 400 trabaja con una cámara estanca en la que se realiza el vacío y se rellena de gas inerte para evitar pro- blemas de oxidación, entre otros. Para poder almacenar en un equipo externo los datos adquiridos por la cámara, debe de existir una conexión entre el equipo que adquiere los datos y el equipo que los almacena. Esta cone- xión no se puede realizar a través de la puerta, puesto que la estanqueidad de la cámara se vería comprometida. Es por ello que se han desarrollado distintas alternativas de conexiones empleando uno de los accesos que tiene la máquina en la parte superior en forma de tapón roscado, con el objetivo de introducir el cableado de los sensores manteniendo la estan- queidad de la cámara. Para poder elegir la mejor alternativa de las tres posibles, representadas en la figura 21, se han desarrollado diferentes ensayos de vacío, ya que este es el más restrictivo en cuanto a la estanqueidad de la maquina se refiere. El ensayo consiste en una prueba de 60 minutos, donde ini- cialmente se genera una depresión dentro de la cámara. Llegados a un valor de depresión concreto, el sistema se detiene y los sensores de presión de la maquina recogen el valor de la presión dentro de la cámara cada 10 minutos, logrando así las gráficas que se muestran en la figura 21. Se puede observar que la mejor opción es el conector USB-USB con cable, dado que es aquel que menos perdidas padece. En la figura 22 se observa la solución una vez incorporada a la máquina, junto a la cámara con el brazo espe- cial diseñado para garantizar el buen posicionamiento de la cámara termo- gráfica respecto al área de fabricación. Para validar dicha solución se ha realizado una fabricación real de 40 horas en el que la cámara ha permitido adquirir datos del campo térmico sin que se haya visto afectada la estan- queidad de la máquina. Figura 21. Representación de los accesos a la máquina, las alternativas propuestas y los resultados de los ensayos. Figura 22. Solución incorporada a la maquina (izq.), posicionamiento de la cámara en la cámara de vacío (centro), imagen obtenida por la cámara termográfica en la fabricación de 40 horas (dcha.)