Fabricación aditiva de componentes de aeronaves

Redacción
Lunes, 06 Octubre 2014
Fabricación aditiva de componentes de aeronaves

La fabricación aditiva (AM), en la que se construye una pieza capa a capa a partir de un archivo de diseño elaborado informáticamente, ofrece varias ventajas en comparación a las técnicas de conformado estándar.

Entre ellas está la fabricación a partir de una pieza próxima a la forma definitiva, que minimiza el consumo energético del posprocesado y los tiempos, así como el desecho. La principal ventaja radica en la capacidad de fabricar geometrías complejas con una precisión elevada.

La fabricación aditiva basada en EBM (fusión por haz de electrones) permite fabricar piezas con rapidez en un lecho pulverulento dentro de una cámara de vacío a partir de la fusión secuencial de capas de polvos utilizando un haz de electrones.

Actualmente esta técnica es la más rápida entre las que ofrecen calidades similares, pero es demasiado lenta de cara a la producción en masa. El proyecto FASTEBM, financiado por la UE, se halla en vías de solucionar este problema mediante un cañón electrónico de alta potencia y la correspondiente tecnología de control del proceso.

El sistema empleará un diámetro de haz muy reducido y un multiplexado en tiempo que permitirá realizar la fusión de múltiples puntos en distintas zonas del lecho pulverulento. A pesar del reducido tamaño del haz, la tecnología se adaptará a la fabricación de piezas grandes de alta precisión mediante bobinas deflectoras de baja aberración que dirigen el haz sobre zonas extensas.

Fabricación aditiva aeronave

La clave del éxito de este proyecto radica en la modelización y simulación del lecho pulverulento y de la interacción entre el haz y los polvos, orientadas a optimizar el proceso.

Según informa la Unión Europea, los modelos tridimensionales optimizados durante la primera fase del proyecto han permitido avanzar de modo significativo en los diseños de los sistemas.

El equipo científico ha seleccionado un tipo de cañón electrónico novedoso que se está fabricando actualmente. Se ha diseñado una nueva bobina deflectora que permite un ángulo de deflexión mayor a la par que minimiza la aberración o distorsión. Se ha seleccionado también un equipo que, integrado con la óptica de alineamiento del haz, optimiza la intensidad del mismo; asimismo se han diseñado los correspondientes circuitos electrónicos controladores. El equipo acaba de simular procesos individuales con un haz móvil proyectado sobre un lecho pulverulento.

Los resultados preliminares son alentadores y se están comparando con los datos experimentales obtenidos a partir de grabaciones del proceso realizadas con vídeo de alta velocidad.

Con FASTEBM se aportará un dispositivo de fusión por haz electrónico muy rápido y de alta precisión junto con un software controlador que permitirá la producción a gran escala de piezas de titanio para estructuras de fuselaje.

Esta tecnología aumentará de manera significativa la competitividad de los fabricantes de este tipo de estructuras y es además adaptable a los procesos de fabricación aditiva orientados a otras aplicaciones.

Etiquetado como: fabricación aditiva, EBM
Aplicación: Aeroespacial, Industria