Sinterización directa de metales por láser

El DMLS fusiona polvo metálico capa a capa con un láser de precisión para producir piezas metálicas densas y funcionales directamente a partir de CAD sin necesidad de utillaje.

Diseño y preparación

Comience con un modelo CAD optimizado para la fabricación aditiva (DfAM); elija la aleación adecuada y defina las tolerancias críticas y las superficies de contacto. Guarde el diseño como archivo STL o 3MF, posiciónelo para reducir las necesidades de soporte e integre las estructuras de soporte necesarias. Confirme las especificaciones del material y la estrategia de impresión antes de pasar al corte.

Rebanado y configuración de la construcción

Corte el modelo en capas finas y seleccione los parámetros del proceso, como el grosor de la capa, el espaciado de la trama, la potencia del láser y la velocidad de escaneado. Disponga las piezas en la placa de impresión para conseguir un equilibrio térmico y un uso eficiente del polvo y, a continuación, cargue el polvo metálico elegido en la máquina. Configure la atmósfera de la cámara (argón o nitrógeno) y compruebe que los niveles de oxígeno se encuentran dentro de los límites aceptables.

Esparcimiento de polvo y deposición de capas

Un recubridor extiende una capa de polvo uniforme por la plataforma de impresión; el grosor de la capa es igual a la altura de corte elegida. Las características del polvo (morfología esférica, tamaño de partícula de ~15-45 µm) y el esparcimiento uniforme son fundamentales para evitar defectos. El polvo no utilizado se recoge, se tamiza y se prepara para su reutilización bajo estrictos controles de calidad.

Fusión láser y construcción por capas

Un láser de alta potencia funde selectivamente el polvo según las trayectorias de corte, creando uniones metalúrgicas con la capa anterior. Las estrategias de exploración y la densidad de energía se ajustan para lograr una densidad >99%, controlando al mismo tiempo la tensión residual y la microestructura. La máquina repite el ciclo de escaneado hasta que la pieza está completa, y la supervisión durante el proceso detecta anomalías cuando está disponible.

Enfriamiento y postprocesado

El enfriamiento controlado ayuda a evitar la deformación; posteriormente, se desprende la placa de impresión y se eliminan los soportes mediante técnicas de mecanizado, electroerosión o rectificado. Realice los tratamientos térmicos necesarios (alivio de tensiones, HIP), acabe las superficies críticas mediante mecanizado o pulido y aplique los tratamientos superficiales necesarios. 

¿Cuáles son las ventajas de utilizar DMLS en la fabricación?

El DMLS ofrece una libertad de diseño excepcional, piezas de alta resistencia y plazos de entrega más rápidos que los métodos tradicionales, por lo que resulta ideal para componentes complejos de alto rendimiento.

Flexibilidad de diseño inigualable

El DMLS permite a los ingenieros crear geometrías que son imposibles o prohibitivamente caras con el mecanizado CNC o la fundición. Pueden fabricarse canales internos, estructuras reticulares y formas orgánicas sin limitaciones de utillaje. Esto abre oportunidades de reducción de peso de hasta 60% en componentes aeroespaciales y de automoción.

Piezas funcionales de alta resistencia

Las piezas fabricadas mediante DMLS pueden alcanzar densidades superiores a 99%, igualando o incluso superando las propiedades mecánicas de los metales forjados. Esto las hace adecuadas para aplicaciones de carga y misión crítica en los sectores aeroespacial, de defensa y de implantes médicos.

Reducción del plazo de producción

Como no se necesitan moldes ni utillajes, la producción puede empezar en cuanto se finaliza el diseño. Los prototipos pueden fabricarse en días en lugar de semanas, lo que acelera los ciclos de desarrollo de productos y permite una comercialización más rápida.

Sostenibilidad y reducción de residuos

A diferencia de los métodos sustractivos, que pueden desperdiciar hasta 90% del material, el DMLS utiliza la fusión en lecho de polvo, en la que el polvo no utilizado se recupera y reutiliza. El resultado es un desperdicio mínimo y un mejor aprovechamiento del material.

Fabricación integrada de componentes

Se pueden combinar varios componentes en una sola pieza impresa, lo que reduce el tiempo de montaje, los posibles puntos de fallo y los requisitos de inventario. Por ejemplo, un ensamblaje de 12 piezas a menudo puede consolidarse en 1-2 piezas impresas.