Análisis de estructuras autoportantes en la tecnología aditiva fusión láser de lecho de polvo LPBF

Abstract

A través de las tecnologías aditivas se pueden fabricar una multitud de piezas funcionales gracias a la versatilidad del proceso de fabricación. Algunas de estas ventajas incluyen: la capacidad de crear prototipos metálicos rápidos, la opción de fabricar con diversos materiales, flexibilidad en la producción y ahorro de costos. Esta tecnología está en constante evolución y mejora, el presente trabajo presenta un estudio para evaluar los efectos de los parámetros de impresión en la rugosidad superficial y la precisión dimensional de las superficies inferiores sin la necesidad del uso de soportes. El material utilizado en el estudio es el acero 316L, un acero inoxidable austenítico comúnmente empleado en fabricación aditiva. El análisis se centra en evaluar la densidad energética relativa de fusión, para ello se modificarán cuatro de los parámetros más influyentes del proceso LPBF, tales como la potencia del láser, velocidad de escaneo, distancia entre pasadas y frecuencia. Mediante el método de diseño de experimentos (DoE) se determinarán los parámetros del proceso y se analizan la significancia y la contribución de los parámetros individuales del proceso en cada respuesta. A través de este estudio, se proporciona una solución a un problema relacionado con la fabricación de estructuras autoportantes en situaciones de ángulo crítico en la impresora Alba 300 de SamyLabs. Siendo la reducción óptima de la densidad de energía del 40% para un ángulo crítico de 36º y un espesor de capa de 50µm.