Moldes y Matrices 11

FABRICACIÓN ADITIVA 32 gía y material a aportar) respecto del sustrato. En este caso, el proceso de fusión también se realiza bajo una atmósfera protegida, que puede ser tanto local como global. Durante el proceso de fabricación, la fuente de energía funde una región del sustrato, creando lo que se conoce como baño fundido o melt pool. El material de aporte es inyectado en el baño fundido, donde se funde y se une al material del sustrato. La protección local del material aportado evita la oxidación de las piezas sin la necesidad de trabajar en una cámara inerte, lo que facilita el acoplamiento del cabezal de aporte a una máquina cartesiana de 5 ejes o a un brazo robótico. De esta manera, se pueden aportar superficies de mayores dimensiones, lo que posibilita su aplicación a la reparación de troqueles o a la fabricación de piezas complejas de grandes dimensiones, como piezas aeronáuticas. Los procesos que utilizan un láser como fuente de energía se conocen como aporte directo de energía mediante láser, o Laser Directed Energy Deposition (L-DED) en inglés. En estos casos el material puede ser alimentado en forma de polvo o hilo, mientras que los procesos de Fabricación Aditiva por Arco Eléctrico, o Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM) se alimentan únicamente por hilo. En el caso del L-DED, la alimentación de material en forma de polvo ofrece una mayor precisión y flexibilidad al proceso, ya que reduce los problemas de direccionalidad que presenta el hilo. De esta manera, se pueden generar trayectorias más complejas, aumentando así la libertad geométrica. En cambio, la eficiencia de material obtenida en el caso del aporte por polvo es menor que en hilo y, además, muy variable, siendo habituales valores de entre el 30 y 70% de aprovechamiento. Sin embargo, el aporte por hilo goza de una eficiencia másica cercana al 100% y tasas de aporte de material más altas, lo que aumenta la productividad del proceso. 2. VENTAJASDELAFABRICACIÓN ADITIVA FRENTE A PROCESOS TRADICIONALES El gran interés que ha despertado la fabricación aditiva tanto a nivel industrial como de investigación se debe, indudablemente, a las múltiples ventajas que presenta frente a procesos de fabricación convencionales. Si bien esta tecnología aún está en proceso de maduración, el potencial que ofrece es inmenso, y aún mayor si se combina con otras tecnologías de fabricación. En este apartado se recogen los elementos clave de la FA que, a nivel general, posicionan estos procesos en una posición ventajosa en la industria. Además, se proporciona una visión crítica de cómo pueden ser explotadas por la industria. En primer lugar, la FA ha supuesto un cambio disruptivo en la forma de entender la relación entre el diseño y la producción. Históricamente, el diseño de componentes ha estado altamente limitado por cadenas de producción poco flexibles. De esta forma, la etapa de diseño y la etapa de producción han sido tratadas de forma independiente. Sin embargo, en los procesos de FA, los rediseños son factibles una vez ha comenzado la producción. Esto se debe a que los procesos de FA no requieren utillajes individualizados. De esta forma, la FA permite una cierta interacción entre etapas de diseño y producción, dotando a la etapa de diseño de un mayor dinamismo y flexibilidad. En segundo lugar, y ligado con lo anterior, la FA tiene potencial para la individualización de la producción en masa a un precio reducido. De esta forma, se puede obtener una mayor personalización del producto. Esta es una de las características más atractivas para la industria aeronáutica y de automoción. Asimismo, combinando la FA con procesos de fabricación optimizados para la producción en serie, se puede aprovechar aún mejor la posibilidad de customización. Por ejemplo, produciendo preformas básicas mediante técnicas de conformado, y añadiendo detalles individualizados mediante FA. En tercer lugar, a priori, la FA permite un mejor aprovechamiento del material y una reducción de residuos de producción. Dada la naturaleza aditiva La hibridación de procesos de fabricación ofrece la posibilidad de combinar los puntos fuertes de distintos procesos, eliminando, a su vez, las limitaciones individuales

RkJQdWJsaXNoZXIy Njg1MjYx