White Paper 1: Enfoque novedoso para aumentar la productividad de LPBF

La productividad es el tema más importante en la fabricación aditiva. Las máquinas son caras y la depreciación eleva el coste de las piezas producidas. Maximizar el rendimiento del equipo es la mejor manera de reducir los costos por pieza, lo que también amplía la gama de aplicaciones donde se puede utilizar la fabricación aditiva.

Laser Powder Bed Fusion (LPBF) es la tecnología de fabricación aditiva más utilizada para producir piezas metálicas, capa por capa. Un enfoque común para definir las condiciones de impresión más productivas para un material determinado en un sistema LPBF de este tipo es crear mapas de densidad del material versus la densidad de energía volumétrica del proceso.

La densidad del material lograda se toma como indicador de la calidad de la pieza que se puede lograr. La densidad de energía volumétrica (VED) es la cantidad de energía entregada a un volumen determinado de metal durante el proceso LPBF y se utiliza como criterio para seleccionar los mejores parámetros operativos para un material. El enfoque típico para maximizar la productividad de la producción de LPBF es elegir los parámetros de procesamiento que proporcionen el VED más bajo para una densidad de pieza determinada.

La experiencia de ArcelorMittal I+D es que es posible hacer más. Mucho más.

Desde 2018, ArcelorMittal Global R&D ha estado explorando el potencial de la fabricación aditiva para optimizar la producción de repuestos. Se ha identificado un enfoque novedoso que se basa en la idea de VED/mapeo de densidad pero que tiene en cuenta otros factores como el diseño de la pieza que se va a imprimir y la estrategia de impresión utilizada. En un caso de negocio de ejemplo, se imprime una pieza de repuesto en un LPBF de un solo láser.

Con 24 piezas encajadas en la placa de construcción, la densidad de embalaje del trabajo de construcción fue de poco menos del 20%, que es un nivel normal para la producción en serie. En comparación con el enfoque típico de VED/mapeo de densidad, el novedoso enfoque aumentó la tasa de construcción promedio por capa en un 50 %.