¿Puede Neway personalizar los parámetros DMLS para aleaciones de Inconel?
Desde una perspectiva de ingeniería de fabricación y aseguramiento de la calidad, la capacidad de personalizar los parámetros de DMLS para aleaciones específicas de Inconel no es solo una opción, sino un requisito fundamental para producir componentes de alta integridad y críticos para vuelo. En Neway, esta capacidad constituye una competencia central, basada en una metodología rigurosa y basada en datos que garantiza que se cumplan los requisitos mecánicos, microestructurales y de rendimiento específicos de cada cliente.
Capacidad de Personalización de Parámetros
Sí, Neway posee la experiencia en ingeniería y la infraestructura tecnológica necesarias para personalizar completamente los parámetros del proceso DMLS para grados específicos de Inconel. No se trata simplemente de ajustar algunos valores, sino de un proceso integral de desarrollo adaptado a la composición química y las necesidades de rendimiento únicas de aleaciones como Inconel 718, Inconel 625 y otras. Esta personalización es esencial porque “Inconel” representa una familia de aleaciones, cada una con diferentes mecanismos de endurecimiento y ventanas de estabilidad de fase que requieren una gestión térmica precisa durante la impresión.
Proceso de Desarrollo de Parámetros
La personalización sigue un enfoque de ingeniería estructurado e iterativo:
Análisis de Requisitos: El proceso comienza definiendo los atributos críticos para la calidad (CTQ) de la pieza. Esto incluye resistencia a la tracción, límite elástico, elongación, vida a fatiga, resistencia a la fluencia y requisitos microestructurales específicos (por ejemplo, tamaño de grano, ausencia de fases perjudiciales).
Diseño de Experimentos (DOE): Nuestro equipo de ingeniería diseña un DOE que varía sistemáticamente los parámetros clave:
Potencia del Láser, Velocidad de Escaneo y Espaciado de Pasadas: Los parámetros centrales de “densidad de energía” que controlan la fusión y solidificación.
Espesor de Capa: Afecta la resolución, el acabado superficial y la velocidad de construcción.
Estrategia de Escaneo: El patrón de recorrido del láser (por ejemplo, en franjas o tablero de ajedrez), crítico para gestionar las tensiones residuales y minimizar la anisotropía.
Temperatura de Precalentamiento: Especialmente importante para aleaciones propensas a agrietarse, ya que reduce los gradientes térmicos.
Fabricación y Análisis de Cupones de Prueba: Se imprimen cupones de prueba utilizando los conjuntos de parámetros del DOE. Estos cupones se someten a una batería de pruebas:
Pruebas Mecánicas: Ensayos de tracción, fatiga y dureza para validar el rendimiento según los CTQ.
Análisis Metalúrgico: Microscopía (SEM/OM) para examinar la estructura de grano, identificar porosidad y garantizar la ausencia de grietas o precipitados no deseados.
Medición de Densidad: Para lograr más del 99,9% de densidad, verificando que los parámetros eliminan los defectos internos.
Establecimiento y Calificación de Parámetros: Se selecciona, documenta y consolida el conjunto óptimo de parámetros para la producción. Este conjunto pasa a formar parte del proceso de fabricación calificado para esa aleación y aplicación específica.
Integración con el Posprocesado
La personalización de parámetros está intrínsecamente vinculada al flujo de posprocesado. Los parámetros DMLS desarrollados se diseñan para producir una microestructura “as-built” que responda de manera predecible a los procesos posteriores esenciales, garantizando el rendimiento final:
Prensado Isostático en Caliente (HIP): Los parámetros personalizados aseguran que la pieza tenga una estructura inicial sólida, de modo que el HIP pueda cerrar eficazmente los poros microscópicos residuales sin provocar un crecimiento de grano excesivo.
Tratamiento Térmico: Los parámetros se co-desarrollan junto con el ciclo de tratamiento térmico. Por ejemplo, en el caso del Inconel 718, los parámetros de construcción se optimizan para minimizar la formación de fase Laves, asegurando que el posterior tratamiento de solución y envejecimiento precipite de forma óptima la fase gamma doble prima (γ”).
Estrategia de Soportes: La personalización de parámetros también se extiende al diseño de las estructuras de soporte, optimizando su geometría y parámetros láser para garantizar la finalización exitosa de la construcción y una eliminación fácil sin dañar la pieza.
Garantía de Ingeniería y Control de Calidad
Todo este proceso se sustenta en un sistema robusto de gestión de calidad, que a menudo incluye acreditación NADCAP para fabricación aditiva. Proporcionamos trazabilidad y documentación completas, que incluyen:
Certificación del lote de polvo metálico.
Registros de calibración de la máquina y de las condiciones ambientales durante la fabricación.
Informes de pruebas mecánicas de cupones testigo construidos junto con las piezas de producción.
Informes de ensayos no destructivos (NDT), como tomografía computarizada (CT), para verificar la integridad interna.
En conclusión, Neway no utiliza simplemente parámetros estándar. Aplicamos un proceso de ingeniería sofisticado y colaborativo para desarrollar y calificar parámetros personalizados de DMLS que son fundamentales para ofrecer componentes de Inconel que cumplan los exigentes requisitos de rendimiento, ciclo de vida y fiabilidad de nuestros clientes en los sectores de aeroespacial, generación de energía y petróleo y gas.
