Control de calidad en la deposición metálica por láser
La técnica LMD ofrece grandes ventajas, entre ellas una eliminación casi absoluta del desperdicio de material durante la fabricación. También permite un mecanizado sencillo de los materiales menos densos, como el aluminio o el titanio (no así el acero). El proyecto financiado con fondos europeos INTRAPID (Innovative inspection techniques for laser powder deposition quality control) se dedicó a desarrollar tres métodos END para la inspección de piezas y componentes obtenidos mediante procesos de fabricación por adición, y en especial la LMD. Tales métodos se basaron en la medición ultrasónica con láser, las corrientes de Foucault y la termografía láser para la medición de distorsiones superficiales. Cada método se fundamentó en un principio físico distinto y se ensayó zonas de componentes muy pequeñas. Por tanto se podrían adaptar para probar piezas de cualquier forma y tamaño. El proyecto comenzó con la producción satisfactoria de las especificaciones requeridas y la fabricación de muestras de referencia aplicando haces de electrones de gran brillo. También se fabricaron muestras con fallos naturales sobre la base de los parámetros seleccionados. Los tres métodos de END fueron optimizados mediante un modelizado, así como a través de datos prácticos y experimentales. La modelización de los ultrasonidos por láser ha permitido determinar las amplitudes de desplazamiento superficial, además de otros parámetros relativos a las muestras de referencia. Los resultados se validaron con los hallazgos experimentales. La modelización del método por corrientes de Foucault reveló que la sensibilidad a los defectos internos resultaría menor en las bobinas de menor diámetro. Para subsanar esta limitación, los investigadores desarrollaron circuitos adaptadores de impedancias y un procedimiento para la fabricación de bobinas pequeñas. La LMD se utilizó satisfactoriamente en la reparación, recubrimiento, construcción híbrida y fabricación de formas casi netas en 3D de piezas pequeñas e intrincadas. Disponer de un control de calidad fiable mediante END potenciará la aplicación de la LMD en la fabricación de componentes especializados, especialmente en las industrias automovilística, aeroespacial y de implantes médicos. Los mercados actuales de la fundición y la forja mueven a nivel mundial miles de millones y experimentan un crecimiento anual sostenido del 10-15 %. En definitiva, el éxito del proyecto aumentará la competitividad de las pequeñas y medianas empresas implicadas merced también a la importante disminución del desperdicio y del consumo energético durante la fabricación.
Palabras clave
Deposición metálica por láser, fabricación por adición, control de calidad, ensayos no destructivos (END), medición ultrasónica con láser, INTRAPID, termografía láser, corrientes de Foucault, reducción del desperdicio, reducción de la energía
