Comprender la tecnología de fusión por lecho de polvo

La fusión por lecho de polvo es una tecnología de fabricación aditiva, o impresión 3D, que utiliza una fuente de calor (normalmente un láser) para sinterizar o fusionar las partículas de polvo atomizado. Al igual que otros procesos aditivos, se realiza capa a capa hasta completar la pieza.

Las tecnologías de fusión por lecho de polvo son las siguientes:

• sinterizado directo de metal por láser
• fusión selectiva por láser
• fusión por haz de electrones
• sinterizado selectivo por láser
• Multi Jet Fusion

La fusión por lecho de polvo es una tecnología de fabricación aditiva de coste relativamente elevado cuando no se subcontrata. Se utiliza sobre todo en aplicaciones industriales y comerciales. Tanto los procesos basados en metales como en polímeros pueden utilizarse para piezas de producción de uso final, además de para aplicaciones de prototipado rápido.

¿Cómo funciona la fusión por lecho de polvo?

Al igual que otros procesos de fabricación aditiva, se crea un archivo CAD 3D y se carga en la máquina. A partir de ahí, el proceso suele comenzar calentando el lecho de polvo hasta alcanzar una temperatura constante. A continuación, la máquina comienza a dibujar la primera capa de la pieza o los elementos de soporte y, al hacerlo, fusiona las partículas de polvo. Este proceso continúa, capa por capa, hasta que se completa la pieza.

Los procesos de fusión por lecho de polvo de metal, como el DMLS y el EBM, requieren estructuras de soporte para fijar la pieza a la plataforma de fabricación. De lo contrario, las piezas se curvarían hacia arriba al acumularse tensiones internas durante el proceso de fusión. Una vez fabricada la pieza mediante fusión por lecho de polvo de metal, hay varios métodos para eliminar el material de la estructura de soporte.

Por otro lado, los procesos de fusión por lecho de polvo basados en polímeros son únicos en el sentido en que las piezas no requieren estructuras de soporte. El sinterizado selectivo por láser funciona de forma similar a los procesos de fusión por lecho de polvo de metal. El polvo se carga en la máquina y se utiliza un láser para sinterizar o fusionar las partículas. Multi Jet Fusion funciona de forma ligeramente diferente, ya que primero se aplican agentes de fusión al material en polvo y luego un elemento de calor barre el lecho, que luego fusiona el material. Se trata de un proceso un poco más eficaz que hace que la tecnología Multi Jet Fusion sea una buena opción para grandes tiradas de piezas de nilón.

Materiales disponibles para la fusión por lecho de polvo

La fusión por lecho de polvo admite una serie de materiales de uso común.

Postprocesamiento de piezas con fusión por lecho de polvo

La mayoría de las piezas con fusión por lecho de polvo requerirán un postprocesamiento para lograr la calidad de acabado de superficie deseada. Cualquier exceso de polvo también debe eliminarse de la pieza. Consejo: asegúrate de diseñar las piezas con canales de salida de polvo. Dado que las piezas con fusión por lecho de polvo son duraderas y adecuadas para pruebas funcionales y el uso final, los orificios roscados y las roscas son una opción.

Las piezas con fusión por lecho de polvo de metal deben recibir un tratamiento térmico debido a que el proceso provoca tensiones internas. Tras el tratamiento térmico, se retiran las estructuras de soporte de las piezas y se puede proceder a un postprocesamiento adicional. Dependiendo de los requisitos del cliente, hay varias posibilidades de postprocesamiento para mejorar la calidad de la superficie, como el mecanizado CNC y el pulido.

Las piezas con fusión por lecho de polvo de plástico se retiran del lecho de polvo sin fundir y el exceso de material se elimina con un chorro de arena, lo que también da lugar a un acabado de superficie uniforme. Como parte de nuestro acabado estándar, las piezas MJF reciben un tratamiento de tinte negro, lo que mejora aún más la calidad del acabado. Aunque las piezas SLS se dejan tal cual una vez que se ha completado el chorro de arena, se les puede aplicar un teñido adicional si se desea aplicar color.