Fabricación rápida y eficiente de piezas complejas y pequeñas
Dichos científicos iniciaron el proyecto «Intelligent manufacture from powder by advanced laser assimilation» (Impala), financiado por la Unión Europea, para desarrollar procesos de fabricación rápida (RM) basados en láser. El objetivo era facilitar un incremento significativo de la producción anual en pequeñas y medianas empresas (PYME) mediante la reducción del tiempo de entrega del producto en lo referente a piezas complejas con características a pequeña escala (en el orden de los micrómetros o milímetros). Mediante los procesos de RM se fabrican piezas por superposición de capas. El láser puede utilizarse para fundir cantidades pequeñas de materiales de forma precisa y aplicando una cantidad de calor mínima. El sistema Impala está formado por varios componentes fundamentales centrados en la automatización computerizada y el control de los procesos de fabricación aditiva por láser (LAMP). El diseño asistido por ordenador (CAD), la fabricación asistida por ordenador (CAM) y el control numérico computarizado (CNC) transformaron el diseño en instrucciones de fabricación para controlar los procesos de sinterización por láser y de deposición directa de metales. Se instalaron dos sistemas Impala completos, uno que utiliza una tecnología de polvo soplado y el otro una tecnología de lecho de polvo. Los tres sistemas de demostración producidos para el proyecto Impala consiguieron una reducción impresionante de la duración del ciclo en comparación con la fabricación convencional. Mediante el proceso de deposición por láser, se realizó un encamisado para el asiento de una válvula con un ciclo de veinticinco segundos. La fabricación rápida y precisa, con un postprocesamiento muy reducido y muy pocos materiales de desecho, dio como resultado un ahorro estimado en los costes del veinte por ciento por pieza. Los socios produjeron un puente dental Wilsident mediante la tecnología de lecho de polvo con láser, con una duración impresionante del ciclo de treinta minutos por pieza. Actualmente, estos componentes se hacen a mano, lo que requiere mucho trabajo y un plazo de entrega de hasta dos días. Aunque todavía es necesario algo de acabado, la reducción del tiempo es impresionante. Finalmente, se produjo un borde de ataque de metal (MLE) mediante procesamiento por láser y fresado, con una reducción significativa de la duración del ciclo, el material desechado y de hasta el 50 % en el coste. Impala demostró ventajas claras en procesos de fabricación LAMP en cuanto a la duración del ciclo, el uso de materiales y el coste, especialmente para lotes pequeños, componentes diminutos y piezas a medida. La tecnología de Impala también facilita la interrupción de la producción para realizar correcciones. Se prevé que tenga un impacto significativo en los sectores aeroespacial, automovilístico y médico, entre muchos otros.