Hari metalikoetan eta arku elektrikoan oinarritutako fabrikazio-gehigarriko WAAM teknologiaren oinarriak eta aplikazioak

Abstract

Additive Manufacturing (AM) is a new production concept based on the formation of parts layer by layer. Thanks to its nature, the design limitations imposed by traditional manufacturing techniques can be overcome. Although, parts can be manufactured in many different types of materials utilizing this technology, this paper will only focused on additive manufacturing techniques based on metallic materials. These techniques can be classified into three main groups: Powder Bed Fusion (PBF), Powder Feed Systems (PFS) and Wire Feed Systems (WFS). Due to the advantages it presents, special attention will be paid to the Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM) technique classified within the WFS techniques. Among its characteristics, the most significant is the high deposition rate that it offers which allows the manufacture of large parts. In addition, compared with traditional manufacturing techniques the amount of material used is reduced and therefore a high efficiency of material usage is achieved obtaining preforms close to the final part that must be machined. WAAM technology also enables the manufacturing of parts in any weldable wire-like metallic material. Thus, the price of a kilogram of material in wire format is much cheaper than the powder used by certain additive manufacturing techniques. This work will also describe various real use cases focused on each application area (direct manufacturing, indirect manufacturing and repair).; Fabrikazio-gehigarria geruzaz geruza piezak eratzean oinarritzen den produkzio-kontzeptu berria da. Fabrikazio-gehigarriaren barneko teknikek duten izaera dela eta, orain artean fabrikazio-teknika tradizionalek inposatutako diseinu-mugak gainditzea ahalbidetzen dute. Material mota anitzetan lan egin dezaketen arren, lan honetan material metalikoetan oinarritutako fabrikazio-gehigarriko teknikak azalduko dira. Horien artetik, arku eta hari bidezko fabrikazio gehigarrian (ingelesez, Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM)) arreta berezia ezarriko da, erakusten dituen abantailak direla eta. Lan honen helburu nagusia WAAM teknologia metalen fabrikazio-gehigarriaren barruan kokatzea da, teknologia honen deskribapena eginez eta hark industrian dituen hainbat aplikazio azalduz. Horretarako, lehenik eta behin, metalen fabrikazio-gehigarriko prozesu nagusiak azalduko dira, eta materiala elikatzeko eraren araberako sailkapen bat aurkeztuko da. Ondoren, WAAM prozesuaren deskribapena eta xehetasunak azalduko dira. Jarraian, WAAM teknologiaren bidez piezak fabrikatzeko erabilitako ekipamendua eta aplikazio eremu bakoitzeko (fabrikazio zuzena, ez-zuzena eta konponketak) adibide industrial erreal bat azalduko da. Fabrikazio zuzenean, 5356 aluminio-aleazioan topologikoki optimizatutako diseinua duen dorrearen fabrikazioa azalduko da, diseinu originalarekin alderatuta % 31ko pisu aurrezkia lortuz. Fabrikazio ez-zuzenean, ER70S-6 altzairuan tamaina handiko molde baten fabrikazioa aipatuko da. Azkenik, konponketei dagokienez, H13 altzairuzko molde higatu bat WAAM teknologiaren bidez nola konpondu den azalduko da.