Fabricación Aditiva 4.0: La fusión metálica

La fabricación aditiva en el panorama industrial está permitiendo a las empresas adoptar soluciones innovadoras, personalizadas y tecnológicamente avanzadas para satisfacer las demandas de sus clientes.

Esta técnica de fabricación permite personalizar el producto final según las necesidades del sector y del cliente, creando un objeto añadiendo el material que lo compone, capa a capa, en vez de emplear las técnicas de fundición, moldeado, corte y demás procesos propios de las diferentes modalidades de la fabricación tradicional.

Grupo SPRI, de la mano del BDIH y su nodo de fabricación avanzada, muestra en este artículo las principales ventajas y características de una de las técnicas más relevantes de fabricación de productos metálicos: la fusión metálica, y algunas de las capacidades que existen en la región para experimentar con éstas.

En primer lugar, es importante aclarar el concepto de fabricación aditiva metálica: se llama así porque es un proceso utilizado para crear objetos tridimensionales a partir de un producto o archivo digital. La fusión metálica es una tecnología «aditiva» que funciona fundiendo capas muy finas de polvo metálico mediante un láser, conocida como fusión selectiva por láser (SLM) o sinterizado directo de metal por láser (DMLS). Las esferas de polvo metálico se fusionan localmente en el punto de impacto de un rayo láser. Cuando se solidifican de nuevo, forman una capa horizontal y se fusionan en la capa inferior.

Pero ¿cuáles son las principales aplicaciones y ventajas de la fusión de metales?

Analizando en detalle las principales aplicaciones, la fusión metálica permite validar las formas geométricas antes de la producción en serie, permitiendo así una probabilidad de éxito mucho mayor en la producción. Al mismo tiempo, valida el procedimiento para garantizar que cumple con todas las etapas de fabricación de manera similar y simétrica

Algunas de las principales ventajas de la utilización de esta técnica de fabricación aditiva metálica incluyen la capacidad de crear piezas con un alto nivel de complejidad interna y externa y la capacidad de crear piezas funcionales adaptadas a las últimas necesidades de su sector o cliente; permite, además, una regulación térmica de la pieza para obtener la geometría deseada y la producción de piezas únicas y geométricamente avanzadas.

El País Vasco ha estado en la vanguardia de la integración de soluciones tecnológicamente avanzadas en su sistema industrial en la última década y la fabricación aditiva metálica es una de las tecnologías que el sistema industrial vasco está incorporando. Para ello, los miembros del BDIH ponen a disposición de las PYMES vascas su experiencia y equipos de cara a facilitar la incorporación de estas tecnologías.

Desde CEIT, la industria vasca tiene acceso a su Célula láser multifunción para fabricación aditiva y post-proceso diseñada para dos tipos de aplicaciones: Fabricación aditiva de piezas metálicas mediante el proceso LMD (Deposición de metal por láser) y Post-procesado láser de piezas fabricadas. Los servicios ofrecidos por el activo van desde el diseño/rediseño de piezas para su fabricación aditiva mediante LMD; la posibilidad de probar en la célula láser nuevas tecnologías para fabricación aditiva, tratamientos térmicos y acabado superficial; realización de demostradores y prototipos que exploren las capacidades de la fabricación aditiva en términos de diseño, propiedades, nuevas funcionalidades; hasta la optimización de los parámetros del proceso y optimización del polvo metálico para LMD.

Por otro lado, en LORTEK, se dispone de una Célula de fabricación aditiva por SLM para la aplicación y desarrollo integral de fabricación aditiva metálica en tecnología de fusión de lecho de polvo. Los principales servicios ofrecidos por el activo incluyen el diseño y desarrollo de nuevos productos (incluyendo optimización topológica e integración de funciones); la identificación de productos de valor añadido fabricables mediante SLM; la optimización topológica permitiendo utilizar una plataforma abierta para poder desarrollar parámetros y proceso para nuevos materiales; probar sistemas TICs (de nuevo desarrollo) en torno a simulación u otro aspectos de preprocesado o post procesado en un entorno controlado previo a su introducción comercial y simulación mediante FEM (Método de elementos finitos) en entornos de tensiones térmicas generadas en el proceso de SLM, implementando elementos vectoriales (edge-based elements) que modelan de forma eficiente el comportamiento de los campos vectoriales electromagnéticos y permite la predicción de distorsiones previa a la fabricación para evitar defectos en piezas.

Las soluciones presentadas en este artículo son una muestra de cómo el nodo de fabricación aditiva del BDIH permite a las empresas vascas incorporar nuevos modelos, conceptos y técnicas en la forma de producir sus piezas y sus productos.

Si te interesa ahondar en lo que ofrece el nodo, sigue esta serie de artículos sobre Fabricación Aditiva 4.0 donde te contamos en detalle cuáles son sus capacidades, activos y servicios de un modo práctico y cercano.

Ponte en contacto con el BDIH para averiguar cómo podemos acercar tu empresa a las soluciones que más te interesen.