{"id":10589,"date":"2021-08-27T19:15:49","date_gmt":"2021-08-27T19:15:49","guid":{"rendered":"https:\/\/www.paulo.com\/?post_type=university-resources&p=10589"},"modified":"2024-01-16T23:11:18","modified_gmt":"2024-01-16T23:11:18","slug":"capability-spotlight-heat-treating-for-additive-manufacturing","status":"publish","type":"resources","link":"https:\/\/www.paulo.com\/es\/resources\/capacidad-de-tratamiento-termico-para-la-fabricacion-de-aditivos\/","title":{"rendered":"Capacidades destacadas: Tratamiento t\u00e9rmico de piezas fabricadas con aditivos"},"content":{"rendered":"

La fabricaci\u00f3n aditiva (tambi\u00e9n conocida como AM o impresi\u00f3n industrial en 3D) est\u00e1 cada vez m\u00e1s extendida entre los fabricantes, especialmente en los mercados aeroespacial y m\u00e9dico. En lugar de retirar el material de una pieza, en la fabricaci\u00f3n aditiva, un esc\u00e1ner CAD o 3D dirige la m\u00e1quina para que a\u00f1ada capas de material met\u00e1lico una encima de otra, y cada capa se une a la anterior. Esta uni\u00f3n puede lograrse mediante uno de los dos m\u00e9todos siguientes: la fusi\u00f3n de lechos de polvo por l\u00e1ser (LPBF), que utiliza el calor para fusionar las capas, o la inyecci\u00f3n de aglutinante, que utiliza un agente aglutinante (adhesivo) entre cada capa de material que posteriormente se quema durante el procesamiento secundario.<\/span><\/p>\n

Una de las principales ventajas de la fabricaci\u00f3n aditiva es la capacidad de producir piezas con geometr\u00edas complejas que no se pueden conseguir con m\u00e9todos tradicionales como el fresado, el torneado o la fundici\u00f3n. Sin embargo, la naturaleza de las piezas de AM crea algunos desaf\u00edos \u00fanicos que es importante tener en cuenta para el procesamiento t\u00e9rmico. <\/span><\/p>\n

Tratamiento t\u00e9rmico de piezas de fabricaci\u00f3n aditiva<\/span><\/h2>\n

Existen algunas especificaciones para el tratamiento t\u00e9rmico de las piezas de AM, pero como se trata de un m\u00e9todo de fabricaci\u00f3n relativamente nuevo, las normas siguen desarroll\u00e1ndose a medida que la AM se adopta m\u00e1s ampliamente. Las oportunidades del mercado de la AM tambi\u00e9n han atra\u00eddo a muchos empresarios que son nuevos en el mundo de la fabricaci\u00f3n. Estos factores hacen que los fabricantes se encuentren a menudo con retos inesperados en lo que respecta al procesamiento t\u00e9rmico de sus componentes de AM. A continuaci\u00f3n se presentan algunos retos comunes y c\u00f3mo un socio experimentado como Paulo puede ayudarle a superarlos.<\/span><\/p>\n

Distorsi\u00f3n en piezas AM <\/span><\/h3>\n

Hemos mencionado que la AM puede permitir a los fabricantes producir piezas muy intrincadas y complejas con tolerancias ajustadas que no son posibles con el mecanizado tradicional. Aunque los procesos especializados pueden minimizar la distorsi\u00f3n que se produce durante el tratamiento (enfriamiento por gas, por ejemplo), siempre se producir\u00e1 una peque\u00f1a distorsi\u00f3n como resultado del procesamiento t\u00e9rmico. <\/span><\/p>\n

En primer lugar, es importante seleccionar un socio de tratamiento t\u00e9rmico que tenga controles de proceso precisos y que pueda demostrar los datos de que sus piezas funcionan seg\u00fan las especificaciones. Si ya conf\u00eda en la precisi\u00f3n del tratamiento t\u00e9rmico de sus piezas, el siguiente paso es ajustar el dise\u00f1o inicial de la pieza.<\/span><\/p>\n

Los riesgos de distorsi\u00f3n pueden mitigarse mediante ajustes precisos en el dise\u00f1o inicial de la pieza para obtener una geometr\u00eda en la pieza tratada que se ajuste a la aplicaci\u00f3n. El equipo de ingenier\u00eda y metalurgia de Paulo suele asesorar a nuestros clientes sobre este tipo de cuestiones para garantizar un gran resultado en cada pieza acabada.<\/span><\/p>\n

Desaf\u00edos de la microestructura: solidificaci\u00f3n y resolidificaci\u00f3n de cada capa<\/span><\/h3>\n

En la fusi\u00f3n del lecho de polvo por l\u00e1ser (LPBF), la solidificaci\u00f3n y resolidificaci\u00f3n de cada capa a medida que se imprime la pieza da lugar a un fen\u00f3meno denominado microsegregaci\u00f3n. En esta condici\u00f3n, el propio proceso de AM crea una serie de charcos de fusi\u00f3n microsc\u00f3picos (esencialmente charcos de soldadura) en toda la estructura interior de la pieza. <\/span><\/p>\n

Aunque esto puede ser ventajoso al mantener la microestructura de la pieza muy fina, esos charcos de fusi\u00f3n microsc\u00f3picos en toda la pieza pueden presentar problemas de segregaci\u00f3n dentro del material, con part\u00edculas que se separan en zonas distintas y afectan a la estructura general de la pieza. <\/span><\/p>\n

En realidad, este fen\u00f3meno puede jugar a su favor, ya que la homogeneizaci\u00f3n de la microestructura puede producirse m\u00e1s r\u00e1pidamente en algunas piezas de AM, lo que reduce los tiempos de retenci\u00f3n durante el tratamiento t\u00e9rmico. La clave es que es importante seleccionar un socio de tratamiento t\u00e9rmico que entienda la naturaleza de las piezas de AM para que los procesos se puedan ajustar para obtener resultados \u00f3ptimos.<\/span><\/p>\n

Materiales AM <\/span><\/h3>\n

Los materiales pueden o no responder al tratamiento t\u00e9rmico de la misma manera cuando una pieza se produce mediante procesos tradicionales que cuando se produce con AM.<\/span><\/p>\n

Por ejemplo, es dif\u00edcil imprimir en 3D piezas con materiales que contienen grandes cantidades de carbono, como muchos aceros. El carbono provoca problemas en la resolidificaci\u00f3n microsc\u00f3pica que se produce en el proceso de AM. Puede afectar a la expansi\u00f3n, la contracci\u00f3n, el encogimiento y las tensiones localizadas, lo que hace que las piezas impresas en 3D con material de alto contenido en carbono tengan problemas de agrietamiento una vez terminadas.<\/span><\/p>\n

Aunque el carbono complica enormemente la impresi\u00f3n 3D, es esencial en muchos procesos de tratamiento t\u00e9rmico. Aun as\u00ed, muchos materiales de AM se han utilizado en aplicaciones de fabricaci\u00f3n convencionales durante a\u00f1os. Para saber m\u00e1s sobre los materiales utilizados habitualmente en la fabricaci\u00f3n aditiva, <\/span>visite nuestro P\u00e1gina AM<\/a>.<\/span><\/p>\n

Los retos de la porosidad y la soluci\u00f3n HIP<\/span><\/h3>\n

Otro de los retos que plantea la AM es la porosidad en la pieza final. Aunque las soldaduras y las fundiciones pueden desarrollar porosidad, en la AM es un poco diferente, con burbujas alargadas, por ejemplo, que el tratamiento t\u00e9rmico convencional no afecta del todo.<\/span><\/p>\n

Un m\u00e9todo probado para eliminar la porosidad y los vac\u00edos en una pieza producida por AM es<\/span> Prensado isost\u00e1tico en caliente (HIP)<\/span><\/a>. La t\u00e9cnica HIP ha sido ampliamente adoptada y reconocida como una de las mejores pr\u00e1cticas en el procesamiento secundario para la fabricaci\u00f3n aditiva. Desarrollada inicialmente como una t\u00e9cnica de uni\u00f3n por difusi\u00f3n en la que el alto calor y la presi\u00f3n trabajan conjuntamente para soldar superficies met\u00e1licas similares o diferentes sin materiales de relleno, la HIP elimina la porosidad -las peque\u00f1as burbujas de gas que pueden formarse durante el proceso de solidificaci\u00f3n de los metales- e imparte una estructura de grano homog\u00e9nea en toda la pieza.<\/span><\/p>\n

El HIP tambi\u00e9n es ideal para las formas complejas que presentan muchas piezas producidas por AM. El gas presurizado que se utiliza en el HIP se introduce en los pasajes internos y en los elementos ciegos de las piezas complejas, lo que garantiza que \u00e9stas alcancen las caracter\u00edsticas metal\u00fargicas especificadas y conserven la tolerancia deseada.<\/span><\/p>\n

\u00bfPreguntas sobre el tratamiento t\u00e9rmico de las piezas producidas por AM? <\/span><\/h2>\n

Paulo tiene la experiencia metal\u00fargica y la capacidad de los equipos para guiarle en el tratamiento t\u00e9rmico de sus piezas producidas por AM. Manteniendo la tecnolog\u00eda a la vanguardia del tratamiento t\u00e9rmico y los materiales modernos, podemos ayudarle a navegar y resolver las nuevas y complejas \u00e1reas del tratamiento de piezas impresas en 3D.<\/span><\/p>\n

Para conectar con un experto de Paulo y discutir sus necesidades de tratamiento t\u00e9rmico para piezas AM o solicitar un presupuesto,<\/span> contacto con nosotros<\/span><\/a>.<\/span><\/p>\n\n