Impresión 3D de sinterización directa de metal por láser (DMLS):descripción general de la tecnología

Ventajas de la tecnología DMLS

Al llegar a DMLS, estos son los factores más importantes que lo hacen independiente:

DMLS permite diseños complejos

Una de las principales ventajas de DMLS es la capacidad de fabricar piezas que no se pueden fabricar o que son demasiado caras para hacerlo utilizando técnicas de fabricación tradicionales. El potencial completo de DMLS se puede ver cuando los ingenieros diseñan piezas con geometrías complejas, como características de sujeción integradas, canales largos y estrechos o estructuras de malla. DMLS facilita ensamblajes todo en uno que reducen la cantidad de piezas, el tiempo de ensamblaje y la tasa de fallas al combinar varias piezas en un solo diseño.

Tiempo de respuesta rápido

El proceso convencional normal requiere mucho tiempo para configurar la herramienta antes de la fabricación, lo que implica plantillas y accesorios, mientras que, en DMLS, la pieza se puede imprimir bajo demanda sin ningún aumento ni herramientas, lo que resulta en un tiempo de entrega más corto en comparación con el mecanizado CNC. . La combinación del tiempo de entrega reducido y el proceso de creación de prototipos eficiente reduce el tiempo de respuesta. Esta es una de las mayores ventajas de DMLS.

DMLS utiliza componentes ligeros y duraderos

Se sabe que las piezas fabricadas con superaleaciones como Inconel 718, AlSi10Mg y cromo-cobalto son ligeras en comparación con sus contrapartes mecanizadas de forma convencional. A modo de ejemplo, las famosas boquillas de combustible impresas en 3D de GE para su familia de motores LEAP solían fabricarse con 20 piezas discretas provenientes de proveedores independientes, pero el uso de sinterización directa de metal por láser (DMLS) resultó en un componente de una sola pieza que es un 25 por ciento más liviano. y cinco veces más fuerte que las piezas originales.

DMLS permite menos desperdicio

Los polvos metálicos que no han sido tocados por el láser se pueden reciclar y reutilizar. El reciclaje de polvo también da como resultado precios reducidos. Los desechos producidos son significativamente menores en comparación con un proceso convencional como el CNC, donde se genera una gran cantidad de desechos en forma de virutas que se producen como resultado del mecanizado de un metal de acuerdo con un diseño requerido a partir de un bloque de metal y son muy difíciles de reciclar. .

Consideraciones sobre la tecnología DMLS

Además de las ventajas de DMLS, existen algunas consideraciones. El mayor competidor de DMLS serían las tecnologías de mecanizado tradicionales como CNC.

DMLS necesita estructuras de apoyo

Dado que DMLS pertenece a la categoría de fusión a base de polvo, las estructuras de soporte son inevitables y deben eliminarse al final con la ayuda del procesamiento posterior. Durante el posprocesamiento, la pieza impresa en metal se trata de forma similar a una pieza de metal en bruto fabricada de forma convencional, lo que significa que la pieza fabricada por DMLS no está lista para usar y necesita algo de trabajo.

Las piezas DMLS tienen un acabado superficial granulado

Las superficies impresas con DMLS no serán tan suaves como las superficies con mecanizado CNC, y no será tan fácil producir las texturas superficiales deseadas. Si es necesario realizar un procesamiento posterior para mejorar el acabado y mejorar la estética, el costo también aumenta en consecuencia.

Producción en serie costosa de piezas DMLS

La producción en masa sigue siendo un gran factor decisivo en todas las industrias y aquí es donde DMLS se queda atrás en comparación con las técnicas tradicionales y la velocidad a la que una impresora 3D puede ensamblar un objeto no se compara con la línea de ensamblaje convencional. Por lo tanto, DMLS se recomienda principalmente para una unidad o un lote pequeño.

Selección de material limitada

En general, para la impresión 3D de metal, la selección de materiales es menor, lo que puede ser un factor limitante cuando se necesitan materiales específicos para la pieza requerida y debe tenerse en cuenta al decidir qué propiedades técnicas desea que tenga su producto.

Volumen de compilación limitado

Cuando se requiere un tamaño de pieza grande, siempre es mejor optar por el mecanizado CNC. Por ejemplo, el tamaño de pieza estándar que se recomienda con DMLS es de hasta 250 x 250 x 325 mm y para el mecanizado CNC, es de hasta 2000 x 800 x 1000 mm. La comparación de tamaños muestra claramente la incapacidad de la impresión 3D para fabricar piezas de gran tamaño debido al tamaño limitado del lecho de polvo.

Contracción y repetibilidad limitada

Con DMLS es muy difícil producir piezas idénticas debido al proceso de contracción natural. Por ejemplo, una pieza impresa por primera vez y una pieza similar impresa por décima vez tendrán al menos un 2 % de error en la dirección vertical (dirección Z), lo que provocará una contracción. Los cambios dimensionales se producen como resultado de una combinación de tres fuentes:contracción térmica, contracción de sinterización y expansión que surge debido a que las partículas de metal caen durante la sinterización.

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