Nuevos retos en Fabricación Aditiva de piezas de medio y gran formato.
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Una de las líneas de proyecto desarrolladas en Tknika es la relacionada con la Fabricación Aditiva de piezas metálicas de medio y gran formato. Para ello, en los últimos años varios centros de Formación Profesional están involucrados en diferentes proyectos relacionados con esta línea de trabajo.
Este tipo de procesos de Fabricación aditiva forman la familia de procesos DED (Directed Energy Deposition – Deposición dirigida de energía) y dentro de este podemos distinguir los procesos WAAM y LMD.
El proceso WAAM (Wire and Arc Additive Manufacturing), tal y como se describe en su acrónimo, es un proceso en el que un hilo metálico de aporte se funde bajo el efecto de un arco eléctrico formando puntos o cordones de soldadura que se van depositando capa a capa hasta obtener preformas muy cercanas a la pieza final objetivo. Las operaciones finales de mecanizado son necesarias en todos los casos. Es un proceso especialmente adecuado para la obtención de piezas medianas o grandes gracias a las altas tasas efectivas de aporte de entre 1 y 4 kg/h, dependiendo del material, la tipología y el tamaño de la pieza.
Dentro del WAAM podemos distinguir entre procesos basados en arco plasma y procesos basados en MIG y cualquiera de ellos puede ser integrado en un entorno de célula robotizada o de máquina en función de los requerimientos del proceso. Los robots aportan flexibilidad mientras que las máquinas (Addilan V0.1 – https://www.addilan.com/en/addilan-machine/ ), proporcionan la posibilidad de trabajar en atmósferas protegidas y unos niveles de control del proceso muy superiores.
Este año tenemos previsto desarrollar entre otros, los siguientes casos prácticos:
En Tknika y en el entorno de Robot: Impeller 17/4
Serie de 8 piezas tipo «impeller» de 520 cm³ de aporte WAAM, de material 17/4, con una velocidad de fabricación nominal de 160 cm³/hora (1.28 kg/hora) y un factor de aporte de, aproximadamente, 40%.
En Tknika y en el entorno de la máquina Addilan V0.1:
Serie de 3 piezas de gran formato de 8500 cm³ de aporte con material de acero para herramientas 1.2343 (X37CrMoV5-1) con una velocidad de aporte de 394 cm³/hora (3.15 kg/hora) y un factor de aporte de, aproximadamente, 40%.
Como referencia utilizaremos el caso práctico realizado el pasado curso:
(Información adicional sobre el caso práctivo)
El proceso LMD (Laser Metal Deposition), es un proceso perteneciente también a la familia DED, pero en este caso la fuente de energía es un generador láser y el aporte de material se hace en formato de polvo metálico. Se trata de un proceso con tasas de aporte también muy importantes de entre 0.1 y 0.5 kg/h, de bajo aporte de calor que posibilita menores distorsiones. Se puede utilizar tanto para la producción personalizada de piezas como para la recuperación de piezas ya existentes.
En el IMH, en la instalación Additola de LMD:
Parametrización del proceso LMD con material H13. El material H13 es un acero para herramientas de trabajo en caliente y el objetivo principal de esta práctica es de obtener un recubrimiento superficial con propiedades mejoradas sobre un sustrato de una pieza cilíndrica.
Las tecnologías de Fabricación Aditiva Metálica están en auge y prueba de ello es la actividad que se está desarrollando en Centros Tecnológicos y Universidades y las implantaciones en empresas que, o bien están desarrollando soluciones, o bien están incorporando estos procesos en sus procesos de fabricación.
El objetivo que nos marcamos desde FP-Euskadi es el de acompañar a este proceso de desarrollo de la tecnología, transfiriendo el conocimiento adquirido a toda la red, formando a nuestro alumnado también en este tipo de tecnologías de gran futuro.
