Fabricación aditiva de metal: baño fundido inestable y poros

El baño fundido varía y deja poros en la pieza

Qué ocurre. La potencia del láser, la velocidad de barrido y la distancia entre pasadas están fijadas en el conjunto de parámetros, pero el baño fundido no se mantiene igual. En paredes delgadas, voladizos y secciones estrechas el calor se acumula y el baño crece; en secciones gruesas se enfría rápido y se encoge. El espesor de la capa de polvo y el flujo de gas añaden su propia dispersión. Muchas máquinas registran el baño fundido con una cámara o un fotodiodo, pero la señal solo se revisa cuando la construcción ha terminado.

Qué cuesta. Poros por falta de fusión o por efecto ojo de cerradura, piezas deformadas, rechazos detectados solo en la tomografía computarizada o tras el mecanizado, y placas de construcción enteras desechadas porque una zona salió mal.

Por qué la solución habitual no funciona. Desarrollar por ensayo un conjunto de parámetros para cada geometría exige muchas construcciones, y solo vale para esa pieza, ese lote de polvo y esa máquina. Añadir soportes o reducir la velocidad en todas partes cuesta tiempo de construcción sin eliminar la causa.

Cómo lo comprueba un diagnóstico remoto a precio fijo. A partir de sus registros de construcción (potencia del láser, vectores de barrido, tiempos de capa, señales del baño fundido, datos del gas y de la cámara) y de los resultados de inspección de las mismas piezas, compruebo si la señal del baño fundido predice dónde aparecen los poros. El diagnóstico remoto a precio fijo le indica si una corrección basada en un modelo de la potencia del láser por capa o por zona es realista, y qué datos y qué acceso a la máquina haría falta.

Todas las piezas deben salir iguales, y demostrarlo cuesta más que imprimirlas

Qué ocurre. Ya no basta con mostrar lo que se puede imprimir; los clientes de aeronáutica, tecnología médica y energía quieren una prueba de que cada pieza de cada construcción tiene las mismas propiedades. En el taller, el mismo trabajo en dos máquinas, o en la misma máquina un mes después, sigue dando resultados distintos.

Qué cuesta. Probetas testigo en cada construcción, tomografía computarizada para muchas piezas, cualificaciones largas para cada máquina o material nuevo, y clientes que dudan en pasar piezas de serie a la impresión.

Por qué la solución habitual no funciona. Congelar todos los parámetros e inspeccionar más trata el síntoma. Las causas, como la acumulación de calor, el envejecimiento del polvo y la deriva de la óptica, siguen cambiando por debajo de los ajustes congelados.

Cómo lo comprueba un diagnóstico remoto a precio fijo. Comparo los registros de construcción y los datos de monitorización del proceso de varias máquinas y construcciones con sus resultados de inspección, y busco las señales de proceso que separan las piezas buenas de las malas. El diagnóstico remoto a precio fijo responde si esas señales son lo bastante fuertes para liberar piezas con menos inspección, o para corregir el proceso durante la construcción, y qué haría falta para ello.