11 TRATAMIENTOS TÉRMICOS Y DE SUPERFICIES TECNOLOGÍA ADITIVA Para cerrar esta brecha, los científicos de Fraunhofer ILT han desarrollado un proceso de recubrimiento alternativo: la deposición de material por láser a extrema velocidad EHLA. Desde 2015, se ha utilizado en la industria, especialmente para el recubrimiento, ahora EHLA da un paso hacia la tercera dimensión. LA BASE PERFECTA En comparación con los métodos convencionales, EHLA puntúa en varios aspectos. No en vano, los científicos de Fraunhofer ILT ganaron el prestigioso premio Joseph von Fraunhofer por ello en 2017. El proceso que han desarrollado mejora la velocidad de avance con la que se procesa la superficie desde 0,5 a 2 metros por minuto en la deposición de material por láser convencional hasta 50 a 500 metros por minuto. Por lo tanto, hoy en día se puede recubrir un componente entre 100 y 250 veces más rápido. También es posible aplicar capas mucho más finas. Mientras que las capas de al menos 500 micrómetros eran el estado del arte con la deposición de material láser convencional, ahora es posible un mínimo de 25 micrómetros. Otra ventaja es el bajo aporte de calor. En la deposición convencional dematerial por láser, el material de relleno en polvo se funde directamente sobre la superficie del componente en una piscina de fusión relativamente grande en el proceso de recubrimiento. Sin embargo, esto puede cambiar permanentemente las propiedades del material y cuesta mucha energía. No es el caso de EHLA: en este caso, las partículas de polvo sólido son fundidas por el láser mientras están en el aire. Llegan a la superficie del componente en estado líquido y no tienen que seguir fundiéndose con un elevado aporte de energía. Como resultado, la zona afectada por el calor se reduce a entre cinco y diez micrómetros, es decir, sólo una centésima en comparación con el proceso convencional. Esto significa que ahora se pueden unir y procesar juntos pares de materiales incompatiblesmetalúrgicamente y sensibles al calor, como el aluminio y el titanio. Engeneral, la superficiedel componente también se vuelvemuchomás suave. Su rugosidad es sólo una décima parte de la de la deposición convencional. Para los expertos del Fraunhofer ILT, esto proporciona una base perfecta para futuros pasos de desarrollo. NUEVA GENERACIÓN DE FABRICACIÓN ADITIVA “En principio, el EHLA es adecuado para todo lo que es rotacionalmente simétrico y puede ser mecanizado en un sistema cinemático rotativo rápido”, dice Jonathan Schaible, investigador asociado en Fraunhofer ILT. “La única pregunta es por qué debemos limitarnos a simples piezas redondas cuando es concebible una gama mucho más amplia de posibles aplicaciones”. Por esta razón, un equipo de científicos lleva desarrollando una nueva generación del proceso desde 2017. ¿Su objetivo? Utilizar la innovadora tecnología para la impresión 3D. El título de trabajo es “EHLA 3D”. El doctorado de Schaible sobre esto debería desenterrar hallazgos emocionantes. “Me centro en averiguar qué requisitos especiales debe cumplir la tecnología de máquinas y sistemas para que podamos combinar EHLA con la impresión 3D de alta velocidad”. Vista exterior del sistema de trípode pE3d de Ponticon GmbH en el laboratorio EHLA 3D de Fraunhofer ILT. Foto: Fraunhofer ILT, Aachen, Germany.
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