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MANUFACTURA 3D más potentes para incrementar las velocidades de fabricación hasta 20 veces comparado con lo que se conoce hoy en día, que llega a tasas cercanas a los 100 cm3/h en maquinaria comercial que usa múltiples fuentes láser simultáneamente y puede fundir capas de hasta 200 μm de espesor. Es importante resaltar que las tasas de fabricación de las máquinas de sinterizado láser promedio actuales se encuentran alrededor de los 10 – 20 cm3/h, con fuentes láser de 400W. Cuando esto se compara con las tasas de remoción de material de un proceso como el fresado rápido, que puede alcanzar las decenas de miles de cm3/h en materiales como aluminio, se puede entender que aunque los procesos de fabricación aditiva estén progresando rápidamente, aún son notablemente más lentos que los procesos tradicionales. En este campo, los fabricantes de maquinaria de sinterizado láser están poniendo sus esfuerzos en aumentar la productividad de sus equipos y mejorar las condiciones para habilitarlos de mejor manera para el trabajo en serie. Actualmente un hito en cuanto veloci dad de producción lo muestran los fabricantes alemanes de SLM Solutions, con su máquina SLM 500HL que tiene una mesa de trabajo de 500 x 280 x 365 mm3 y que de manera opcional permite trabajar con cuatro fuentes láser simultáneamente, 2 de 1000 W y 2 de 400W. De esta manera se puede sinterizar polvo metálico en cuatro puntos de la mesa de trabajo al mismo tiempo. Igualmente, su barredor de polvo deposita una nueva capa de materia prima tanto si se mueve de derecha a izquierda, como si lo hace en dirección contraria. Esto reduce el tiempo muerto de proceso con respecto a los más grandes competidores de estos fabricantes, quienes solo logran depositar polvo en una dirección. La nueva máquina también está equipada con un sistema automático 12 Edición 3 - Vol. 21 - Junio/Julio 2016 | www.metalmecanica.com de transporte y tamizado para altos volúmenes de polvo metálico. Esto permite sacar del sistema las partículas que no han sido sinterizadas a lo largo de varios trabajos y que van perdiendo las propiedades dimensionales requeridas por la máquina para poder ser reutilizadas. La máquina también tiene un módulo de “desempaque” que es el proceso de retirar el polvo restante de la pieza o piezas construidas sobre la mesa de trabajo. En este caso la SLM 500HL puede utilizar un brazo robotizado para remover la placa de soporte sobre la que se construyeron las piezas y la lleva a una estación cerrada in cluso bajo atmósfera de gas inerte, donde el operario puede utilizar la aspiradora de polvo mediante guantes sellados, sin tener ningún contacto físico con el material particulado. El polvo sobrante se transporta automáticamente a la zona de almacenamiento y tamizado explicado anteriormente, donde se prepara para su uso posterior. Durante el tiempo que se hace este proceso, la máquina puede cargarse simultá neamente en la mesa de trabajo con una nueva placa de soporte para comenzar el siguiente trabajo, reduciendo notablemente el ciclo completo de trabajo. Un ejemplo de una pieza fabricada en una de estas máquinas por la firma FIT AG está en la Figura 1. Pero, por supuesto, es claro que se debe sacar ventaja de las posibilidades de la tecnología en lugar de pensar en fabricar las mismas piezas de antes. En una charla con Amed Belaid, gerente regional de ventas del proveedor de tecnología SLM Solutions, dijo que “el sinterizado láser puede llegar a ser la siguiente revolución indus trial. Sin embargo, es una opción de fabricación como cualquier otra. El que la compra para competir con mecanizado está equivocado. Hay que unir fuerzas donde sea mejor hacerlo”. Y tiene mucho sentido. FIGURA 1. Carcaza de caja de cambios automotriz fabricada en una SLM 500HL de cuatro fuentes láser en AlSi10Mg. La máquina puede fabricar dos piezas simultáneamente en un tiempo de 3d 10h 56min. Cada carcasa pesa 7.841g. Cortesía SLM Solutions. La tobera de General Electric Una de las primeras piezas que se van a fabricar por manufactura aditiva para una turbina aérea será una tobera de combustible para los modelos LEAP de GE. Cada nueva LEAP tendrá 19 de estas toberas que son hasta 25% más ligeras, 30% menos costosas y cinco veces más durables que sus antecesoras, además de combinar en una pieza lo que antes requería del ensamble 18 componentes (Figura 2). Para 2018 se prevé que estarán instaladas en 1700 turbinas y que para 2020 la empresa ya haya fabricado 100,000 de estas toberas. La tobera cuenta con soportes internos totalmente rediseñados y canales de enfriamiento interiores. Según Jeffrey Robert, CEO de GE, “la manufactura aditiva da un nuevo nivel de libertad en el diseño de piezas que antes se creían imposibles”. En la planta para la fabricación de las turbinas LEAP en Alabama GE invirtió USD 50 millones, con 300 personas y 10 máquinas de manufactura aditiva, esperando que este número crezca a 50 unidades. Las turbinas entrarán en servicio este año. FIGURA 2. Tobera de inyección de combustible de GE para turbinas LEAP fabricada por manufactura aditiva. Fuente GE.


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