Wire Arc Additive Manufacturing

La fabricación aditiva, o fabricación por adición, está en boca de todos en forma del concepto «impresión 3D». Cada vez se fabrican más componentes y productos de forma rápida y económica gracias a esta técnica, incluso utilizando metal, como lo hace la tecnología denominada Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM). Las ventajas que ofrece el procedimiento de arco voltaico en cuanto al tiempo y los costes en múltiples aplicaciones son evidentes. El proceso de soldadura CMT «en frío» de Fronius es particularmente apropiado para esto.

Los procedimientos de fabricación aditiva crean componentes prácticamente de la nada al depositar capa a capa un material líquido o granulado sobre una placa base. La tecnología WAAM lo realiza mediante un electrodo de soldadura de fusión; el proceso se basa en la soldadura por arco voltaico. Las tecnologías de fabricación generativa son especialmente útiles para fabricar componentes con una geometría compleja. Además, la elaboración de las piezas es muy breve y rentable; por ello, la tecnología WAAM es una opción interesante para la construcción de prototipos y series pequeñas. En comparación con la fabricación de una pieza de trabajo mediante el fresado de un bloque macizo, el tiempo de procesamiento, el desgaste de las herramientas y la pérdida de material son considerablemente más bajos.

PROCESO DE SOLDADURA «EN FRÍO» PARA OBTENER RESULTADOS ÓPTIMOS

Para fabricar componentes mediante la tecnología WAAM es crucial garantizar la estabilidad del proceso de soldadura utilizado y la evacuación de calor. El proceso de soldadura debe consumir la mínima energía posible para que las capas más bajas no se vuelvan a fundir. Por otra parte, la capa soldada debe ser continua, uniforme y libre de proyecciones. Si ocurriera un error, este se vería reflejado en las capas superpuestas. El proceso de soldadura «en frío» Cold Metal Transfer (CMT) de Fronius cumple todos estos requisitos.

Dos variantes de regulación del proceso CMT son particularmente adecuadas. Una de ellas es la función CMT additive optimizada para WAAM. Consigue una buena tasa de deposición y aporta aún menos calor al componente. La variante CMT Cycle Step reduce aún más la potencia del arco voltaico con un apagado específico en la fase del proceso. Sin embargo, se tarda más tiempo en depositar cada una de las capas, ya que la tasa de fusión es menor.

¿QUÉ ES «WAAM»?

Los procesos de fabricación aditiva basados en filamentos, a los que pertenece la tecnología WAAM, funden un material de aporte con forma de hilo mediante láser, haz electrónico o arco voltaico, y construyen el componente con él. Por regla general, estos procedimientos son mucho más rápidos que aquellos que utilizan material granulado: en los procesos WAAM, la tasa de deposición de los materiales de acero es de hasta cuatro kilogramos por hora. Las soluciones multihilo podrían aumentarla aún más en el futuro.

Otra ventaja para el usuario: WAAM requiere solamente un sistema de soldadura adecuado. No son necesarias unas instalaciones caras y especializadas. Además, hay múltiples filamentos certificados disponibles para el proceso de arco voltaico. Sin embargo, la gama de material disponible para el proceso basado en polvo metálico es aún limitada, ya que el uso de este es todavía relativamente nuevo, y se suelen tardar años en conseguir las certificaciones correspondientes y elaborar las fichas de datos.

PROCESO DE SOLDADURA «EN FRÍO» PARA OBTENER RESULTADOS ÓPTIMOS

Para fabricar componentes mediante la tecnología WAAM es crucial garantizar la estabilidad del proceso de soldadura utilizado y la evacuación de calor. El proceso de soldadura debe consumir la mínima energía posible para que las capas más bajas no se vuelvan a fundir. Por otra parte, la capa soldada debe ser continua, uniforme y libre de proyecciones. Si ocurriera un error, este se vería reflejado en las capas superpuestas. El proceso de soldadura «en frío» Cold Metal Transfer (CMT) de Fronius cumple todos estos requisitos.

Dos variantes de regulación del proceso CMT son particularmente adecuadas. Una de ellas es la función CMT additive optimizada para WAAM. Consigue una buena tasa de deposición y aporta aún menos calor al componente. La variante CMT Cycle Step reduce aún más la potencia del arco voltaico con un apagado específico en la fase del proceso. Sin embargo, se tarda más tiempo en depositar cada una de las capas, ya que la tasa de fusión es menor.