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Junio de 2019 Página 1 de 3

Herramientas de corte hechas por manufactura aditiva

Dr.-Ing. Miguel Garzón

La manufactura aditiva de metales está logrando explotar su capacidad para generar diseños optimizados fuera de los estándares conocidos por el diseño tradicional.

Esta revista ha venido describiendo cómo la manufactura aditiva de metales ha llegado poco a poco a encontrar nichos de mercado en los que está logrando explotar su capacidad para generar diseños optimizados fuera de los estándares conocidos por el diseño tradicional. Hoy la industria de la manufactura está siendo partícipe de un hito fundamental: a finales de marzo de 2019, un grupo de 12 socios alemanes liderados por BMW, incluyendo PYMES, grandes empresas e instituciones de I+D, se reunieron para dar comienzo a un proyecto que al cabo de 3 años tiene como objetivo llevar la manufactura aditiva a la producción en serie automotriz. Este proyecto llamado IDAM busca fabricar al menos 50,000 partes por año en serie y más de 10,000 piezas individualizadas y repuestos con la mayor calidad y bajo extrema presión de costos. Y este es solo uno de los múltiples ejemplos en la industria que le dan sentido al último reporte de Wohlers para el 2019, el cual aseguró que el año anterior fue nuevamente un año récord para el crecimiento del consumo de materiales para la manufactura aditiva.

La impresión 3D de metales continuó, según este renombrado informe, con un crecimiento en sus ganancias por encima del 40 % por quinto año consecutivo.

Este desarrollo ya ha llegado para las herramientas de corte, donde se reportan beneficios de hasta un 50 % en mejora de productividad gracias al uso de nuevas geometrías y materiales ligeros. En este artículo se encuentra una descripción de cómo se ha llegado a este punto, de aplicaciones actuales disponibles en la industria y una perspectiva del futuro cercano de la aplicación de la manufactura aditiva para las herramientas de corte.

Mejor hardware 

Una de las explicaciones para esta tasa de crecimiento en la implementación de manufactura aditiva para metales es el rápido desarrollo conjunto de las tecnologías que la hacen posible.

Los fabricantes de máquinas para fundición selectiva de polvo metálico a través del calor generado por un rayo láser, están logrando controlar mejor el proceso para hacerlo más rápido, con más fuentes de potencia actuando simultáneamente sobre la cama de polvo. De esta manera se pueden construir las piezas mucho más rápido y de manera más competitiva con respecto a procesos tradicionales.

Mejor control de calidad 

Mejores procesos de monitoreo entre capas logran que se puedan detectar y prevenir defectos en las piezas durante su fabricación. Incluso, los fabricantes han venido mejorando la manera como se depositan las capas de polvo antes de la fundición, para mejorar la densidad del material.

Esto incluye la mejor capacidad para precalentar la base de material sobre la que se funde la siguiente capa, lo cual definitivamente mejora la capacidad de difusión entre las capas previamente depositadas y las nuevas, reduciendo la posibilidad de dejar defectos como poros al interior de la estructura de los materiales. Todo esto mejora la confiabilidad final del producto final, redundando en la aceptación del proceso para la fabricación de piezas críticas.

Mejor software 

Nuevos sistemas de simulación computacional permiten predecir problemas de esfuerzos residuales térmicos debidos a diferencias en la distribución del calor del proceso en capas de diferentes espesores, o geometrías con formas complejas.

Hoy en día es posible generar de manera más expedita los soportes estructurales necesarios no solamente para sostener el peso de las capas que se van formando durante la manufactura aditiva, sino para que estos sean conductos para que el calor se disipe de manera homogénea, creando condiciones microestructurales benignas en las piezas generadas.


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Acerca del autor

Dr.-Ing. Miguel Garzón

Dr.-Ing. Miguel Garzón

Director de Contenido de Metalmecánica Internacional
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