Mazak y el Laboratorio de Oak Ridge se unen para I+D de HWD en procesos aditivos

Continuando sus esfuerzos conjuntos de colaboración para el avance tecnológico de los procesos de fabricación, Mazak Corporation y el Laboratorio Nacional de Oak Ridge (ORNL, por su sigla en inglés), en Tennessee, firmaron un acuerdo de investigación y desarrollo.

Trabajando en nombre del Departamento de Energía de Estados Unidos, el ORNL y Mazak desarrollarán aún más el uso de la deposición de alambre caliente (hot wire deposition, HDW) en la producción de piezas por manufactura aditiva.

El proyecto aborda las tecnologías HYBRID Multi-Tasking HWD, de Mazak, como una solución comercialmente viable que, una vez finalizado, dará como resultado un sistema de control de circuito cerrado con la capacidad de realizar ajustes sobre la marcha de acuerdo con la retroalimentación del sensor durante las construcciones de HWD. Tal ajuste durante el proceso asegurará aún más la consistencia, calidad y confiabilidad de la tecnología HWD, especialmente para aquellos fabricantes en las industrias aeroespacial, automotriz y de moldes/matrices, entre otras.

Las aplicaciones específicas incluyen la reparación de álabes de turbina y otras piezas de alto desgaste como bloques de motor, culatas, y moldes y matrices. Con la capacidad de adicionar material sobre piezas desgastadas o dañadas y volver a terminarlas en la misma máquina, los fabricantes pueden aumentar la vida útil de esas piezas y evitar el costo de producir nuevas.

En funcionamiento, el sistema de circuito cerrado supervisa y controla la temperatura de la piscina de fusión HWD. A medida que se forman/construyen nuevas capas, las temperaturas de las capas iniciales se enfrían mientras que se construyen más capas sobre ellas. Por el contrario, a medida que continúa la construcción de HWD, los niveles generales de calor del proceso también aumentan gradualmente en comparación con los del inicio de la construcción. Para ambos escenarios, el sistema de control variará la intensidad del láser, mayor o menor, para mantener temperaturas constantes.

A través de su investigación colaborativa, Mazak y el ORNL planean generar una guía de proceso HWD que proporcionará parámetros no solo para el proceso en sí, sino también para diferentes metales. Mazak incorporará estos parámetros como una base de datos en el control de la máquina-herramienta para automatizar el proceso HWD.

Cabe recordar que Mazak recientemente avanzó el concepto con el desarrollo de sus máquinas híbridas multitarea que combinan tecnologías aditivas, tales como la sinterización directa por láser de metal y HWD multi láser, con operaciones de fabricación sustractivas. Otros sistemas de la línea HYBRID combinan el mecanizado convencional con capacidades de unión como Friction Stir Welding (FSW) y operaciones especiales como el corte de engranajes.

Mazak desarrolló su tecnología HYBRID HWD inicial en asociación con Lincoln Electric. Las dos compañías colaboraron para combinar el proceso HWD de Lincoln con la tecnología de fabricación sustractiva multitarea (mecanizado convencional) de Mazak. Si bien Lincoln Electric puede hacer crecer partes, su sistema no puede terminar la parte. La VC 500A / 5X HWD de Mazak (máquina de deposición de alambre caliente) utiliza un cabezal láser para hacer crecer las características de la pieza, luego cambia ese cabezal por uno de fresado para terminar el mecanizado según las especificaciones y generar un acabado superficial liso para completar la pieza.