Simple Solutions That Work! Issue 16

FABRICACIÓN FLEXIBLE Y TENDENCIAS DE INGENIERÍA 115 continúa en la página siguiente… CHRIS BECK Manager of Operations/ Co-Owner Innovative 3D Manufacturing PUNTOS SOBRESALIENTES DEL ARTÍCULO: • Pieza por Sinterizado Directo de Metal por Láser (DMLS) vs. su contraparte tradicional colada • Consideraciones al utilizar DMLS Fabricación Aditiva para Componentes Aeroespaciales L a tendencia más candente hoy en la industria de la manufactura es la Fabricación Aditiva. La Manufactura Aditiva (AM) también conocida como impresión 3D puede producir piezas plásticas y de metal. Actualmente hay comúnmente disponibles 3 procesos plásticos y 5 procesos en metal. Nuestro artículo va a focalizarse en DMLS (Sinterizado Directo de Metal por Láser) también conocido como SLM (Fusión Selectiva por Láser) y a veces llamado Fusión por Lecho de Polvo (“Powder Bed Fusion”). Este proceso deposita capas de polvo metálico de 20 a 100 micrones que luego se fusiona un área de la pieza con la capa anterior. Es una tecnología verdaderamente fascinante que logra piezas de 99,5% de densidad. COMPONENTES AEROESPACIALES Existe una buena porción de escepticismo respecto a la calidad y densidad de las piezas fabricadas mediante un proceso DMLS. Francamente, yo era una de esas personas. Cuando empezamos a investigar el proceso y buscar los bienes de capital a adquirir, se me abrieron los ojos. No sólo puede lograr geometrías complejas con pasajes interiores sin casi necesidad de acabado posterior, sino que las piezas son más densas (en promedio 99,5%) que la pieza fundida. Vimos esto como un Gana-Gana. Hace unos pocos años, las primeras piezas que mecanizamos fueron asombrosas. No se veía porosidad, las piezas se veían como si hubieran sido mecanizadas a partir de una barra sólida. Para el mercado de la industria aeroespacial, esto es una enorme ventaja. Ahora, podemos imprimir las aleaciones aeroespaciales más comúnmente utilizadas incluyendo Inconel 625 y 718, Cromo Cobalto, Aluminio y Titanio. Ciertamente solo está limitado por su imaginación y su chequera. Las nuevas piezas 3D siempre incluyen 2 probetas verticales y 2 horizontales para ensayo de tracción, un tapón de ensayo del material y una muestra de polvo suelto para cada pieza certificada que construimos. Podemos verificar composición, resistencia a la tracción, dureza y microestructura en nuestro propio laboratorio de materiales en la planta. MATERIALES Uno de nuestros proveedores de polvos metálicos atomizó más de 1000 polvos diferentes para el proceso DMLS. Esto suena grandioso para el cliente, pero crea un inconveniente para el personal que opera el equipamiento. Por ejemplo, si está construyendo un prototipo de una pieza alta y quiere construirla con material Haynes 282, podría costar unos u$s20.000 comprar suficiente polvo para llenar la máquina y hacer dicha pieza. Luego una compañía debe desarrollar los parámetros operativos del láser del equipo para lograr una alta densidad y una buena terminación superficial. Por lo tanto, no tiene sentido realizar el prototipo con ese material específico. Si para el cliente está bien utilizar un material similar para el ensayo como Inconel 718, entonces el prototipo puede tener una relación costo beneficio mucho más conveniente ya que el Inconel 718 es un polvo muy popular para AM. Lo que nos llevamos de esto, es que los ingenieros necesitan ser flexibles con los materiales en las etapas de desarrollo de prototipos de trabajo. Existen muchas consideraciones para determinar qué piezas son las mejores para los equipos DMLS. Primero y principal, recuerde que la mayoría de las máquinas DMLS tienen dimensiones de 10”x10”x12” (Largo x Ancho x Alto) . Luego de esto, tome en consideración el tamaño, peso, geometría, acabado superficial y tolerancia de las piezas. PESO DE LA PIEZA El Polvo es costoso, de 30 a 130 dólares por libra. Cuanto más pesa la pieza, más tiempo lleva imprimirla lo que aumenta el precio. El precio del material no es nunca el factor limitante, siempre es el tiempo de impresión, que es el factor que las empresas de servicio de impresión, incluyendo Innovative 3D, utilizan para cotizar las piezas.