MANUFACTURA ADITIVA POR DMG MORI

MA (o AM Additive Manufacture en inglés) es una tecnología para la producción de piezas, en constante y rápido desarrollo, cuya aplicación en una gran variedad de disciplinas de la ingeniería también se encuentra en franco crecimiento. Las piezas se van conformando mediante la sucesiva incorporación de material hasta obtener la pieza deseada.

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Procesos de adición: tipos de procesos y máquinas

A continuación describimos las tecnologías de manufactura aditiva más instaladas en el mercado de producción de piezas metálicas. En esta oportunidad haremos especial hincapié en el último grupo por la versatilidad y amplio rango de aplicaciones que ofrece.

Máquinas SLM.

La sigla responde a fundido láser selectivo (Selective Laser Melting en inglés). La adición se realiza por capas en cama de polvo (powder bed): el material depositado en polvo es fundido por el rayo láser en las áreas programadas en ciclos de 10 mseg. La cama en la que se forma la pieza luego desciende según el espesor de la capa (20 – 100 micrones), repitiéndose el proceso hasta que se haya obtenido la pieza deseada. Las piezas una vez desmontadas pueden ser sujetas a procesos de terminación y acabado según su aplicación.

Máquinas MA 3D: sólo deposición

Se alimenta metal en polvo a través de una boquilla al área de deposición programada que es fundido por el rayo láser sin que se produzcan poros ni fracturas en la pieza obtenida. El material fundido forma una unión de alta rigidez con la superficie base.
Un gas protector alimentado en forma coaxial junto con el material y el rayo láser evita la oxidación durante el proceso de fundido. Una vez enfriada la pieza, ésta puede ser mecanizada con técnicas y equipos tradicionales.

1-Alave en proceso de producción con sistema de cama de polvo (SLM)

Máquinas híbridas: MA y mecanizado (substracción) combinados

Como decíamos, son equipos que combinan cabezales de adición (MA) y sustracción (mecanizado) en el mismo equipo. La tecnología MA se aplica en dos tipos de máquinas DMG MORI, según el tamaño de las piezas

  • Centros verticales de 5 ejes para piezas de hasta D 500 mm y altura 400mm.
  • Tornos multipropósito de 5 ejes para piezas mayores.

Con esta opción, la pieza puede retomarse en el husillo 2 para aporte o substracción en la segunda cara, o en el mismo ciclo pueden fabricarse dos componentes distintos, unirse por fusión láser y luego mecanizarse.

2-Proceso de producción de pieza a través de deposición láser

La programación del proceso AM y el posterior mecanizado son realizados por CAD, y tanto el aporte como el mecanizado posterior, gobernados por el CNC de la máquina.

La aplicación de MA resulta muy conveniente debido a la gran flexibilidad geométrica y la habilidad de formar componentes múltiples en una sola pieza. Así se obtienen piezas más robustas y de mayor seguridad de uso.

La industria aeroespacial ha tenido resultados extraordinarios en la producción de cantidades reducidas o únicas de piezas de materiales monolíticos con perfiles internos de gran complejidad.

Asimismo su uso resulta interesante en otras áreas industriales por la posibilidad de producción de piezas de estructuras bi-metálicas.

Combinando métodos aditivos con métodos substractivos (mecanizado) es posible usar diferentes metales en la construcción de la pieza. Después de la primera deposición se mecanizan áreas que serán internas en la pieza final, antes de efectuarse el encapsulado final mediante una nueva deposición. Una de estas aplicaciones está en la producción de partes de motor de cohetes, que tienen un núcleo de aleación de cobre y un encamisado de Inconel.

Con el modelo DMG MORI LT4300 3D esta pieza es producida en 3 – 4 días de proceso. Pruebas de funcionamiento revelaron absoluta hermeticidad y resistencia estructural a 2000 psi de presión, cumpliendo con los valores exigidos.

En el campo de la producción de motores en la industria aeroespacial las ventajas son notorias, debido a que:

El desarrollo y la producción de estas piezas ha demandado muchos años y mucho capital.
Las piezas más críticas tienen los tiempos de producción más largos, son las más caras y tienen menores márgenes de error permitidos

MA prácticamente permite eliminar estos problemas ya que es:
1 – más económica y requiere menor inversión en medios de producción
2 – más rápida (menor tiempo de fabricación)
3 – de alta performance
4 – de mayor confiabilidad

3- Pieza producida de un equipo híbrido

Propiedades de los materiales

Es uno de los puntos más críticos de esta tecnología. Resulta esencial tener un profundo conocimiento y equipamiento metalográfico para definir y controlar las propiedades de los materiales para cada caso.

DMG MORI ha acumulado gran experiencia con las empresas fabricantes de estos componentes, obteniendo una gran base de conocimientos de aplicación. Estos conocimientos permitieron obtener piezas con estructuras y condiciones mecánicas iguales y aún superiores a las de piezas forjadas.

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4- Lasertec 653d

Otras aplicaciones:

  • Industria petrolera
  • Matricería
  • Reparaciones
  • Recubrimientos
5 – Lasertec 4300 3d

Durante muchos años se dudaba que estas tecnologías de fabricación aditiva lograrían dar el salto hacia la implementación industrial. En la feria Formnext celebrada en noviembre 2017, DMG MORI realizó demostraciones que disiparon por completo estas dudas. ¡El futuro está ahora al alcance de nuestras manos!

Más información : www.controluno.com.ar