fabricacion aditiva
out 18, 2021 blogsadm Fabricación aditiva Sem comentários

Fabricação aditiva: tecnologia SLM para fabricação de peças complexas

SLM (Selective Laser Melting) é uma tecnologia de fabrico de aditivos que pertence ao grupo das tecnologias PBF (Powder Bed Fusion) e permite a impressão em 3D de peças metálicas.

Como em muitas outras tecnologias classificadas no fabrico de aditivos, esta forma de fabrico não visa produzir grandes lotes de peças, mas sim produzir poucas unidades de uma forma muito mais rápida do que as tecnologias convencionais, melhorando as propriedades mecânicas e/ou funcionais.

No SLM, um raio laser derrete sucessivamente camadas finas de uma cama de pó metálico para fazer crescer a peça. Em contraste com as tecnologias de sinterização, o SLM consegue a fusão do pó metálico e assim uma melhor densidade das peças.

Para conseguir a geometria desejada, o laser trabalha selectivamente escolhendo as áreas do leito de pó onde deve fundir o material a unir às camadas anteriores já fundidas em passagens anteriores, que já começaram a dar forma à peça.

Entre passagens, a máquina varre para criar uma camada homogénea de pó metálico, fornecendo assim o material necessário para um maior crescimento.

O pó metálico utilizado deve ser de esferas de muito alta qualidade de diâmetro muito pequeno, pelo que cada passagem do laser faz com que a peça cresça entre 30 e 60 microns.

Esta geometria do pó assegura que o pó flui sem perturbar o leito do pó, conseguindo assim uma alta densidade no material da peça final.

O número de passagens a laser depende da altura da peça final e da altura de crescimento das camadas individuais.

Na tecnologia SLM, todo o processo de fabrico tem lugar dentro de uma câmara pré-enchida com gás inerte de pureza muito elevada, geralmente argon. A manutenção de uma atmosfera inerte constante é particularmente importante pelas seguintes razões:

  • Para eliminar a geração de atmosfera explosiva no interior das máquinas durante o processo de fabrico.
  • Para evitar a oxidação do metal fundido durante o processo, garantindo a máxima qualidade de fusão, bem como as propriedades mecânicas dos componentes fabricados.
  • Melhorar a eficiência e qualidade do processo através da extracção de partículas projectadas e fumo durante a fusão do pó.

Manter estas condições exigentes para todas as horas necessárias ao fabrico, juntamente com os custos de fabrico, significa que a tecnologia SLM está limitada a peças de pequena a média dimensão, geralmente as que cabem num volume de 250x250x300mm, embora existam no mercado máquinas até 400x400x400mm.

Uma das principais vantagens que o SLM oferece em relação a outras tecnologias de fabrico de aditivos é a capacidade de fabricar peças com geometrias muito complexas. Isto oferece a oportunidade de o fazer:

  • Fabricar peças ocas e peças com detalhes interiores num único processo de fabrico, evitando soldaduras e montagens complexas.
  • Aliviar o peso das partes sólidas, mantendo as propriedades mecânicas que asseguram a sua funcionalidade.
  • Realizar diferentes redesigns de uma peça rapidamente e fabricar protótipos em tempo recorde, sem a necessidade de ferramentas.

Para poder fabricar com tecnologias SLM de forma optimizada, é necessário ter um know-how muito completo de todos os factores críticos envolvidos no fabrico. Um bom exemplo disto é a importância do conhecimento na definição dos suportes que a peça necessita nas áreas que são mais complicadas de fabricar, tais como paredes inclinadas ou sobremuros.

A Nippon Gases trabalha com MADIT, uma empresa especializada na concepção de peças, consultoria de fabrico, fabrico de componentes e acabamentos de superfície de peças metálicas.

Esta colaboração permite à MADIT melhorar os serviços de fabrico que oferece, melhorando o processo de produção com os nossos gases de alta qualidade e monitorizando o consumo e variáveis de processo em tempo real.

A Nippon Gases continua a avançar em desenvolvimentos orientados para o fabrico de aditivos e a especialização da empresa em processos de fabrico de SLM.

Para mais informações, clique aqui.