Optimización del proceso de aporte por láser en máquinas híbridas mediante la integración de sensores de medición in process

Abstract

[ES]El proceso de aporte por láser, también conocido como Laser Cladding, es una de las tecnologías de Fabricación Aditiva que más interés despierta en el mercado actual, gracias a que facilita la fabricación de piezas metálicas con geometrías complejas, la reparación de piezas de alto valor añadido y los recubrimientos superficiales. A pesar de sus ventajas con respecto a las tecnologías tradicionales, se trata de un proceso con una gran inestabilidad, lo cual dificulta la obtención de un aporte con las características deseadas. Por ello, mediante este documento se pretende analizar la posibilidad de optimizar dicho proceso haciendo uso de sensores de medición que proporcionen valores de medida de temperatura y altura en tiempo real (in process), para poder utilizar esa información en un sistema de control en lazo cerrado que regule la potencia del láser y la velocidad de avance de la pieza base.

[EN]Laser Metal Deposition process, also known as Laser Cladding, is one of the Additive Manufacturing technologies that arouses greatest interest in today’s market, thanks to the fact that it allows the production of geometrically complex metallic pieces, as well as the repairs of high added value parts and surface coatings. In spite of its advantages comparing with traditional technologies, the process is rather unstable, making it difficult to obtain a clad with the desired features. This is the reason why this document attempts to analyse the possibility of optimising the process, by using measurement sensors, which provide temperature and height values in real time (in process). This information may be used in a closed-loop control system to adjust the laser power, and the workpiece’s feed rate.

[EN]Gaur egun, fabrikazio gehigarriaren arloan merkatuan aurki daitezkeen teknologien artean, interes gehien pizten ari den prozesua, Laser Metal Deposition edo Laser Cladding deiturikoa da. Prozesu honek, geometria konplexuko pieza metalikoen fabrikazioa, balio erantsi handiko piezen konponketa eta gainazalen estaldura ahalbideratzen du. Ekarpeneko teknologia tradizionalekin alderatuz abantailak eskaintzen dituen arren, ekarpen baldintzen aldakortasuna dela medio, zailtasunak agertzen dira eta sarritan ezinezkoa izaten da nahi diren emaitzak lortzea. Hori dela medio, dokumentu honetan prozesua optimizatzeko aukerak aztertu dira; hala nola, tenperatura eta erantsiriko materialaren altuera balioak neurtu dira aldiunero sentsoreak erabiliz, prozesuan zehar (in process). Informazio hau begizta itxiko kontrol sistema batean erabili ahal da, laserraren potentzia eta abiadura egokitzeko.