El proyecto SKIN – Mejora de las prestaciones de los materiales procesados con fabricación aditiva mediante post-procesos – tiene por objetivo el desarrollo de post-procesos para mejorar la superficie de las piezas fabricadas mediante tecnologías de fabricación aditiva, tanto en plástico como en metal,  mediante la mejora de parámetros de proceso desde la misma tecnología, diseño de procesos químicos y mecánicos terminando con una caracterización de los resultados obtenidos para ser implementados en una metodología de diseño optimizado de producto.

Las tecnologías de Fabricación Aditiva (FA) permiten fabricar productos con geometrías imposibles para otros procesos de fabricación convencionales, lo que permite a los diseñadores, ingenieros e investigadores diseñar una nueva tipología de productos sin las restricciones que imponen los procesos convencionales de fabricación. Esta gran ventaja a la hora de no tener restricciones de fabricación ha provocado una revolución en el campo del diseño y han aparecido varios software de optimización que permiten la obtención de diseños adaptados al comportamiento final del producto con el mínimo material posible, obteniéndose diseños increíbles que solamente pueden materializarse mediante su fabricación con tecnologías aditivas.

Las tecnologías de fabricación aditiva que más se están utilizando para la fabricación de productos o utillajes son conocidas como tecnologías en lecho de polvo, estas tecnologías se caracterizan en que reparten el material en formato polvo en un plano XY para posteriormente, una fuente energética de alta intensidad, fundir selectivamente el  material de la capa correspondiente, con este proceso, capa tras capa se consigue fabricar las piezas. Las tecnologías de lecho de polvo tienen múltiples ventajas por ello se han afianzado como las más utilizadas para la fabricación de productos. Entra las más relevantes en el mercado están las tecnologías SLM (metal), EBM (metal) y SLS (plástico).

Se ha demostrado que el acabado superficial que se obtienen con las tecnologías de fabricación aditiva es muy rugoso, tanto en plástico como en metal y ello limita en gran manera las aplicaciones industriales siendo necesario desarrollar procesos de acabado ajustados a la fabricación aditiva. La rugosidad y defectología superficial que se obtiene en tecnología SLM y EBM es muy similar (información obtenida en el proyecto Precisión FA de AIDIMME del plan ANE 2016)  por tanto, para simplificar el plan experimental del proyecto se va a trabajar en metal solo en EBM ya que con los resultados que se obtengan en EBM serán extrapolables a SLM.

El principal objetivo de este proyecto es la mejora de la calidad superficial de las piezas de fabricación aditiva con el fin de mejorar sus prestaciones mecánicas, estos procesos serán desarrollados industrialmente para piezas fabricadas metálicas fabricadas en tecnologías EBM y poliméricas  en tecnología SLS. De este modo, se pretende obtener vías de mejora superficial de amplio espectro que resuelvan dicha limitación y potencian todavía más el uso industrial de la fabricación aditiva.

Se realizará una evaluación de los parámetros internos de estas tecnologías de fabricación, basadas en la fusión de polvo, para mejorar la superficie directamente en el propio de proceso de fabricación por capas. Además se caracterizaran diferentes post procesos tanto mecánicos, químicos como electroquímicos para la mejora tanto externa como interna de la superficie. Se evaluará el procedimiento de soldadura por brazing que posibilitará la unión de piezas considerando la morfología superficial que se obtiene por estos procesos productivos y se desarrollará un procedimiento de actuación que permita la mejora de la calidad superficial de varios casos estudio que serán optimizados. Tras la fabricación de los casos seleccionados se realizara una validación mediante ensayos de producto y una evaluación técnico-económica de los resultados obtenidos.

El presente proyecto de I+D, con expediente IMDEEA/2017/133, está cofinanciado por el Instituto Valenciano de Competitividad Empresarial (IVACE) y los Fondos Europeos para el Desarrollo Regional (Fondos FEDER).

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