Sobre el papel de la estrategia de interfaz en la fabricación aditiva híbrida a escala múltiple

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Ingeniería de fabricación
• Fabricación aditiva

Sus antecedentes:

• La adopción industrial de la deposición de energía dirigida (DED) a escala macro requiere la comprensión de las estrategias de interfaz entre los diferentes procesos de DED.
• La deposición asincrónica implica la aplicación secuencial de distintos métodos de DED, que afectan a las propiedades finales de los componentes.

Objetivo del estudio:

• Investigar las estrategias de interfaz entre los procesos DED-arc basados en cables y los DED-LP basados en polvo.
• Evaluar los efectos de los diferentes tratamientos de superficie en las propiedades de los componentes, como la planitud, la porosidad, la dureza y la energía de impacto.

Principales métodos:

• Deposición asincrónica de un componente de alambre mediante arco DED, seguido de DED-LP a base de polvo.
• Evaluación de la planitud de la superficie, la porosidad, la dureza y la energía de impacto Charpy para diferentes estrategias de interfaz.
• Análisis del efecto autorregulador del DED-LP y del impacto de los contaminantes superficiales no eliminados.

Principales resultados:

• DED-LP demostró un efecto de autorregulación, reduciendo la variación de la superficie hasta en un 55% en comparación con la superficie del arco DED.
• La porosidad en DED-LP se redujo significativamente del 99,5% al 92,4% debido a los contaminantes superficiales no eliminados que actúan como barrera.
• A pesar de la reducción de la densidad, la resistencia al impacto no se vio afectada negativamente, indicada por un bajo coeficiente de correlación (-0,46).

Conclusiones:

• El arco DED asincrónico seguido de DED-LP puede mejorar la planitud de la superficie y reducir la porosidad.
• La presencia de contaminantes entre los pasos de deposición puede mejorar inesperadamente la densidad del material y mantener la resistencia al impacto.
• La selección de estrategias de interfaz debe tener en cuenta los costes de fabricación y los requisitos específicos de la aplicación.