Alrededor de 50 técnicos de superficies se reunieron en el Tissot Arena de Biel el 1 de septiembre de 2021. En diez ponencias, los expertos compartieron los últimos conocimientos sobre el recubrimiento de piezas metálicas de fabricación aditiva.
Dr. Clément Cremmel, KKS Ultraschall AG, CH-Steinen
Patrick Schmutz inaugura el eventoElectropulidoy anodizado de estructuras de fabricación aditiva
KKS Ultraschall AG está especializada en el tratamiento de superficies y la limpieza de dispositivos e instrumentos médicos. En los últimos años, el interés por los componentes impresos ha aumentado considerablemente y las técnicas están lo suficientemente maduras como para lograr resultados reproducibles y fiables. Sin embargo, el tratamiento posterior de las piezas plantea una serie de retos. Las superficies resultantes suelen presentar un alto grado de rugosidad y un gran número de partículas semiincrustadas. Éstas no pueden eliminarse con las técnicas de limpieza habituales.
Por ello, KKS ha desarrollado un proceso que permite eliminar las partículas semienterradas. Se probó un proceso de electropulido en acero inoxidable impreso en 3D, que permitió mejorar las superficies situadas dentro de la línea de visión de los electrodos, pero no tratar las superficies interiores.
Philippe Blanc, Swissto 12 SA, CH-Renens
Impresión 3D y acabado de superficies para componentes de alta frecuencia
Swissto12 es una empresa privada con sede en Lausana (Suiza) especializada en el desarrollo, fabricación, integración y ensayo de sistemas de radiofrecuencia de última generación para el mercado de las telecomunicaciones. El proceso de revestimiento desarrollado por la empresa consiste en un tratamiento químico para reducir la rugosidad de la superficie, seguido de una deposición de cobre químico para aumentar la conductividad eléctrica del componente y una pasivación de plata para protegerlo de la oxidación. Las mediciones realizadas en numerosos componentes y en varias bandas de frecuencia demuestran que la conductividad se multiplica por cuatro gracias al recubrimiento.
Daniel Müller, Rösler Schweiz AG, CH-Kirchleerau
Numerosos expositores mostraron suprocesamiento deproductosPostcon el ejemplo de un inserto de chasis de Fórmula 1 - Estudio de caso Sauber
Una pieza convencional fresada de titanio se fabrica ahora de forma aditiva. El componente se instaló de forma permanente en el chasis de los coches de F1 C39 y C41 durante dos temporadas completas. En el automovilismo, cada gramo cuenta y, al mismo tiempo, se exigen los más altos requisitos físicos.
La pieza de fabricación aditiva en cuestión es un componente de inserción de clase A, es decir, uno de los componentes más importantes del coche y tiene una función muy importante y de carga con la sujeción de la rueda y la fijación para la dirección transversal. Tenía que soportar 200.000 ciclos de carga de suspensión con 65kN de tensión y 30kN de compresión. Además, las uniones pegadas debían permanecer intactas. El componente cumplió plenamente los requisitos.
Martin Leuenberger, Borer Chemie AG, CH-Zuchwil
Deconex MT 41 - la innovación en pasivación
Garantizar la resistencia a la corrosión de las marcas de los productos, por ejemplo con un código UDI (Código Único de Identificación de Dispositivos) trazable o materiales metálicos, es un requisito previo para la legibilidad permanente, una garantía para la trazabilidad inequívoca y la seguridad para la resistencia permanente a la corrosión. Las formas complejas y los materiales exigentes plantean un reto particular.
Borer Chemie AG ha desarrollado un concepto de limpieza propio que incluye la pasivación, denominado deconex®, para satisfacer estos elevados requisitos. Los requisitos del cliente se registran sistemáticamente y a partir de ahí se desarrolla el proceso de limpieza óptimo. Los productos de limpieza deconex tienen en cuenta los elevados estándares exigidos por los fabricantes: se desarrollan de forma individual y personalizada y se aplican in situ en las instalaciones del cliente.
Marie-Laure Doche, Prof. Jean-Yves Hihn, Universidad de Franche-Comté, F-Besançon:
Proceso de electropulido para piezas de acero inoxidable
Si bien los avances tecnológicos en fabricación aditiva (AM) han permitido obtener componentes AM con propiedades mecánicas y estructurales esenciales equivalentes a las de las piezas forjadas, un obstáculo importante del proceso sigue siendo el estado extremadamente deteriorado de la superficie de las piezas producidas. La superficie de los prototipos obtenidos se caracteriza por un alto grado de rugosidad (Ra de hasta 40 μm). El uso de una etapa de postprocesado para mejorar la calidad global de la superficie es esencial. El proyecto After-ALM (ALM for Additive Layer Manufacturing), en el que participan socios industriales como Airbus, Safran, Liebherr, Collins Aerospace, Stelia, NavalGroup y ArianeGroup, tiene como objetivo evaluar y desarrollar técnicas de postratamiento pertinentes.
Este estudio ha permitido caracterizar el comportamiento electroquímico de los sustratos en bruto y determinar las mejores condiciones de funcionamiento que permiten la nivelación a velocidades aceptables del orden de 5 µm/min.
Dr. Patrik Schürch, Exaddon AG, CH Glattbrugg:
Microfabricación aditiva de metal por deposición parcial
La microfabricación aditiva (µAM) de componentes metálicos sin mecanizar ha atraído mucha atención en los últimos años. A pesar de los esfuerzos en curso, la producción fiable de tales componentes 3D a microescala sigue siendo un reto importante. El sistema CERES utiliza la electrodeposición local para la impresión 3D de metales con resolución submicrométrica. Los iones metálicos se introducen localmente a través de un voladizo hueco y se reducen a metal, lo que permite la impresión vóxel a vóxel.
Dra. Noémie Ott, Laboratorios Federales Suizos de Ciencia y Tecnología de Materiales, CH-Dübendorf:
Caracterización electroquímica local de materiales rugosos y heterogéneos
Los procesos de corrosión comienzan casi siempre en la superficie del material con heterogeneidad localizada. Una caracterización detallada de la degradación del material a nanoescala, especialmente en términos de reactividad local de la superficie y susceptibilidad a la corrosión, es por tanto esencial para predecir con precisión la integridad y sostenibilidad de materiales heterogéneos o metales fabricados aditivamente. En esta presentación, se introducirá la técnica de Nanocapilar Electroquímico de Barrido (SEN) y se demostrará que es un método prometedor para identificar zonas propensas a la corrosión en materiales heterogéneos rugosos o estructurados.
Dr. Roman Heuberger y otros, Fundación RMS, CH-Bettlach:
Polvo de titanio para fabricación aditiva
En este estudio se investigaron los efectos de diversas influencias en las propiedades mecánicas y químicas de probetas de tracción de Ti6Al4V. Las probetas de tracción se fabricaron en posición vertical y horizontal mediante fusión de metales por láser (LMF, MYSINT100 RM de Sisma S.p.A., Italia) en el Swiss m4m Centre. Para ello se utilizaron polvos de los fabricantes Sisma S.p.A. y Sandvik AB. Otras variables de influencia investigadas fueron el contenido de humedad del polvo y un postratamiento térmico para reducir las tensiones.
Ambos polvos eran globulares, siendo el de Sisma ligeramente mayor, con 17 ± 10 µm de diámetro, que el de Sandvik, con 12 ± 8 µm. Todas las probetas de tracción mostraron una excelente resistencia a la tracción Rm de 1100 a 1217 MPa. Sin embargo, la ductilidad, con un alargamiento a la rotura del 1 al 3 %, era peor que la de las muestras fabricadas con material sólido.
Dr. Matthias Hirsch, Oerlikon AG FL-Balzers, Dr. Olivier Messé, Oerlikon GmbH D-Feldkirchen:
Inspección de superficies metálicas AM
La inspección de superficies metálicas de AM es un aspecto crítico en la industrialización de componentes fabricados aditivamente. Por un lado, el proceso de AM debe optimizarse para que puedan fabricarse componentes comparables y, por otro, las fases de postprocesado deben diseñarse de forma que los componentes se procesen eficazmente desde la "forma casi neta" hasta la "forma neta" acabada. La presentación del Dr. Hirsch explicó los enfoques que Oerlikon ha adoptado sistemáticamente para controlar la cadena del proceso de AM.
