Renishaw introduce un nuevo sistema de 4 láseres en su máquina RenAM 500Q

Los haces láser de fibra de iterbio entran en el sistema óptico y son guiados por cuatro pares de espejos accionados por galvanómetros de precisión (galvos), que giran para dirigir los haces por la placa de fabricación. El sistema óptico también enfoca los láseres dinámicamente para ajustar continuamente las longitudes focales y mantener un diámetro de haz uniforme cuando los ángulos del rayo cambian por todo el espacio de trabajo plano. Para conseguir la precisión de la mesa de la plataforma de trabajo, se exige una gran experiencia en óptica y sistemas de control, una tecnología dominada por Renishaw durante años, con productos como el sistema de medición de 5 ejes REVO para máquinas de medición por coordenadas.

El diseño del sistema óptico se produce mediante una técnica de fabricación híbrida: al incorporar la placa de procesamiento (normalmente desechable) como parte del componente final, se reduce el volumen del material de FA para la fabricación y se recorta el paso de procesamiento necesario para eliminar los componentes de la placa. En el Centro de Soluciones de Fabricación Aditiva de Renishaw en Staffordshire se ha optimizado el componente, la estructura de soportes de FA y el diseño de fabricación para la producción en serie.

El nuevo sistema de cuatro láseres incrementa la productividad hasta cuatro veces, sin aumentar el tamaño de la plataforma. Los sistemas de mayor tamaño afrontan retos adicionales, por ejemplo, una mayor cantidad de material, manejo mecánico de sustratos más pesados, mayor control del gas en áreas de trabajo mayores, con el inevitable incremento de la inversión y el espacio ocupado en el taller. Para piezas grandes, deben asumirse estos compromisos, sin embargo, una gama más amplia de máquinas de tamaño medio cumple mejor los requisitos, pero en la actualidad presentan inconvenientes por falta de productividad debido a un número limitado de láseres.

La máquina RenAM 500Q se basa en la arquitectura del sistema de un láser RenAM 500M de Renishaw para producción en serie, pero con diferencias significativas. La más evidente son los cuatro láseres, no obstante, ha sido necesario rediseñar todos los subsistemas para adaptarlos al rendimiento adicional. También hay que resaltar la capacidad de gestión de las emisiones adicionales del proceso generadas por los cuatro láseres. Al aumentar el caudal y la velocidad del gas, se aumentan las cargas en otros subsistemas, como el filtrado, utilizados para capturar las emisiones del proceso. Para ello, Renishaw ha añadido un intercooler en el caudal del gas, que mantiene la temperatura de proceso constante, y un prefiltro ciclónico, que separa las partículas pequeñas y las grandes, para aumentar la vida útil del filtro y aumentar la reutilización del polvo.

También se han mejorado otras áreas, como el flujo constante de gas en el área de procesamiento, que reduce considerablemente la limpieza entre fabricaciones. Con cuatro láseres en funcionamiento en el área de construcción, es fundamental mantener una relación precisa entre el sistema óptico y la mesa del polvo. Una serie de avances tecnológicos contribuyen a ello, por ejemplo, los montajes cinemáticos de precisión utilizados para colocar la cuchilla reaplicadora, que ajusta el tiempo de reglaje y aumenta la repetibilidad.

Otras aplicaciones juegan un papel más significativo en las opciones de proceso multiláser. La posibilidad de utilizar los cuatro láseres para una sola pieza y las prestaciones del sistema Renishaw para gestionar toda la mesa del polvo con cada uno de ellos, proporciona la estrategia de procesamiento más optimizada.

Para piezas con estructuras más exigentes, principalmente en aplicaciones cruciales de los sectores aeroespacial, sanitario y motores de competición, la mayoría de los usuarios necesitan conocer más detalladamente los efectos de la interacción multiláser, que exigen más pruebas y evaluación, y pueden experimentar a través del programa de acceso del Centro de Soluciones de Renishaw.

Cada usuario dispondrá de su propia perspectiva de aproximación a la tecnología multiláser, ya sea para mejorar la productividad en una aplicación de FA en uso o para abrir nuevos mercados aprovechando aplicaciones que facilitan unas mejoras de productividad significativas.

Además, el sistema RenAM 500Q de Renishaw ofrece hasta cuatro veces más productividad, pero con una inversión inicial reducida, por lo que se reduce el coste de componentes por pieza y aumenta el atractivo de la fabricación aditiva metálica para nuevos usuarios y la productividad para los existentes. Respondiendo a la pregunta inicial, parece que cuatro láseres son realmente mejor que uno.