Mecanizado Reciclado de polvo en el proceso de LMD El proceso de fabricación aditiva denominado como LMD (Laser Metal Deposition) se basa en el aporte o deposición de un polvo metálico que se hace pasar a través de una boquilla y se proyecta sobre la pieza o sustrato en el interior de un baño fundido que se ha creado por calentamiento, usando un haz láser como fuente de calor. El proceso de LMD presenta una desventaja importante y es la baja eficiencia del polvo aportado, es decir, el ratio entre la cantidad de polvo que sale de la boquilla y la que finalmente queda adherida al substrato es muy bajo. Normalmente, la eficiencia depende de la configuración del sistema de aporte de LMD (tamaño del haz láser, diseño de la propia boquilla, etc.). Así, un valor típico de eficiencia es el 40%, pero, en el peor de los casos, se puede desperdiciar hasta el 95%. Una de las principales aplicaciones del proceso de LMD es la reparación de piezas de alto valor añadido. Por ello, es común el uso de polvos metálicos de superaleaciones (Ti6Al4V, Inconel® 718, WaspaloyTM, ...). Estos polvos metálicos, además de las especificaciones en composición propias de la aleación, deben de cumplir estrictas restricciones en cuanto a tamaño de grano, geometría y calidad superficial; se utilizan polvos de granulometría esférica, sin protuberancias o bultos en la superficie, producidos por atomización por gas. Así, por las razones expuestas, la producción de este polvo tiene un costo que puede triplicar o cuadruplicar el valor de un tocho del mismo material fabricado por fundición. Además, por su tamaño micrométrico, en un rango entre 45-150 micras en el proceso de LMD, es un tipo de desperdicio difícil de tratar y procesar, de ahí que su recuperación y reciclado a nivel industrial presente ventajas muy claras. La recuperación del polvo es un proceso relativamente sencillo que se puede dividir en tres etapas: la recolección del polvo metálico que sale rebotado de la zona de trabajo, el reacondicionamiento del mismo y la evaluación de su composición química y de sus propiedades mecánicas. El propósito general de la recolección es evitar la contamina- ción con sustancias ajenas, por ejemplo con aceite, del polvo que se proyecta desde la zona donde se está aportando. Para ello, es conveniente considerar como parte del utillaje de la pieza a reparar un sistema de recolección del polvo metálico. En algunas ocasiones, en función de la reactividad del polvo, es posible el uso de un sistema de aspiración por vacío. Por otro lado, debido a posibles contaminaciones u oxidaciones, es recomendable evitar que el polvo metálico esté expuesto demasiado tiempo al medio ambiente. El reacondicionamiento consiste en la separación por granulometría del polvo recolectado. Para ello, se le hace pasar a través de tamices que reproduzcan distintos rangos granulométricos, recogiendo únicamente los deseados para el polvo reciclado. En ciertas ocasiones, dependiendo del tipo de aleación, es posible separar fases indeseables por medio de imanes. Tras esto, es conveniente una etapa de secado para retirar toda humedad acumulada ya que los polvos metálicos son altamente higroscópicos. La última etapa sería el análisis del polvo reciclado para ver si cumple las especificaciones para su reutilización. Esta etapa se realizaría una única vez tras cada cambio en los parámetros del proceso. Por un lado, se evalúa la composición química del polvo reciclado por medio de microscopía electrónica de barrido o por medio de rayos X, donde se analizan muestras de polvo reciclado en busca de cambios en su composición respecto de la original. Además, en esta etapa es importante analizar el contenido de óxidos de la aleación. Por otro lado, se evalúan, comparándolas con las de polvo metálico nuevo, las propiedades mecánicas de probetas fabricadas por el proceso de LMD a partir de polvo reciclado que se someten a ensayos estándar de tracción y fatiga, entre otros. En función de los resultados de las propiedades mecánicas y químicas del polvo reciclado se determinará si es recomendable o no su reutilización. Para concluir, decir que es sensato evaluar la posibilidad de reutilizar el polvo metálico no aprovechado en el proceso de LMD. Si las tres etapas descritas se realizan con precaución, es posible obtener piezas con las mismas propiedades, tanto químicas como mecánicas, que las fabricadas a partir de polvo metálico nuevo, con el ahorro económico que conlleva. 40