Luns, 16 Abril 2018 12:26

Retos da fabricación aditiva

Retos da fabricación aditiva pixabay.com

Na actualidade, a fabricación aditiva presenta aínda unha serie de retos que fan que esta tecnoloxía non supoña un perigo para os métodos de fabricación convencionais. 

  • Limitacións de velocidade. Actualmente, excepto para algunhas máquinas específicas, as velocidades construtivas son demasiado lentas para ser aceptables, se se necesita fabricar unha gran cantidade de pezas nun prazo curto. Por exemplo, as tecnoloxías de sinterización e fusión de metais en leito de po, que supoñen a maioría dos sistemas que procesan metais, teñen velocidades que roldan os 10 cm3/ h.
  • Limitacións de tamaño. Outro aspecto que comparten a gran maioría dos sistemas de fabricación aditiva é o reducido tamaño das pezas que poden fabricar se se compara coas tecnoloxías convencionais. Aínda que existen excepcións, son poucas actualmente, e isto supón un gran impedimento para que estas tecnoloxías alcancen o nivel de fabricar compoñentes estruturais complexos.
  • Rango insuficiente de materiais. A mais do gran problema económico que existe actualmente coa subministración e comercialización do material para as grandes impresoras industriais, desde o punto de vista técnico, a escaseza de variedade dos devanditos materiais contribúe actualmente en gran medida a que non se poidan empregar en todas as aplicacións que se desexarían dentro do sector. Aínda que é certo que existen actualmente encarnacións en forma de po metálico de aliaxes de titanio, níquel, cobalto-cromo e aceiros, a cantidade de aluminios é escasa así como a variedade das súas aliaxes. 
  • Capacidade de impresión multi-material limitada. Aínda que quizá se poida considerar relativamente o menor dos factores que supoñen un reto técnico da adopción da fabricación aditiva no sector, aínda supón unha gran relevancia. Se se tivese dita capacidade, poderíanse fabricar directamente produtos que actualmente deben ensamblarse e unirse empregando man de obra e outros materiais e/ou enerxía.
  • Falta de consistencia na calidade. O último gran reto quizá sexa o máis importante e o que máis remiso volve aos directivos das empresas aeroespaciais a adoptar as tecnoloxías de impresión en tres dimensións. Non existe actualmente repetitividade nin consistencia na calidade dunha mesma peza que se fabrique non só noutra máquina, senón na mesma. Mesmo para pezas máis pequenas que se poden fabricar á vez como parte dun lote, existen importantes variacións entre os parámetros de calidade dunhas con respecto a outras. Non só isto, senón  que o propio proceso e o material levan a complicacións difíciles de paliar ou detectar actualmente como porosidades e outros danos na microestrutura do material que resultan en pezas propensas a fallos inesperados. O feito de non dispoñer de sistemas de metroloxía e inspección, o suficientemente sofisticados integrados nas impresoras que poidan ir garantindo a calidade de cada capa conforme se vai depositando, fai que sexa imposible obter pezas de calidades consistentes, dentro de una certa tolerancia co estado actual da tecnoloxía no mercado.


Para solucionalos, o maior esforzo investigador actual está encamiñado a coñecer profundamente os procesos e mecanismos que teñen lugar mentres se fabrican as pezas para as distintas tecnoloxías de impresión que existen. Unha vez identificadas, e cun coñecemento moito maior dos procesos que ocorren, poderanse desenvolver sistemas automatizados de monitoraxe que controlen os parámetros e variables relevantes do proceso para así chegar a producir pezas cuxa calidade sexa, dentro dun certo rango de incerteza admisible, consistente, como ocorre coas tecnoloxías de fabricación tradicionais.

Fonte: Estado da arte da fabricación aditiva - Oportunidades Industria 4.0 en Galicia