{"id":68868,"date":"2023-09-05T00:02:21","date_gmt":"2023-09-04T22:02:21","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/?p=68868"},"modified":"2025-03-03T22:32:31","modified_gmt":"2025-03-03T21:32:31","slug":"guia-completa-impresion-3d-metal-waam-050920232","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/guia-completa-impresion-3d-metal-waam-050920232\/","title":{"rendered":"Gu\u00eda completa: La impresi\u00f3n 3D de metal por WAAM, \u00a1te explicamos todo!"},"content":{"rendered":"

La fabricaci\u00f3n aditiva por arco de alambre (del ingl\u00e9s, Wire Arc Additive Manufacturing<\/strong>, o WAAM) pertenece a la categor\u00eda de deposici\u00f3n de energ\u00eda directa<\/a> (DED). Como recordatorio, la tecnolog\u00eda DED consiste en depositar el material en forma de polvo o alambre mediante una boquilla integrada en un brazo multieje. Se utiliza una fuente de energ\u00eda focalizada (un l\u00e1ser, un haz de electrones o plasma) para fundir el material a medida que se deposita en la bandeja. En el caso de la impresi\u00f3n 3D por WAAM, se utiliza un arco el\u00e9ctrico como fuente de calor, inspirado en la t\u00e9cnica de soldadura por arco.<\/p>\n

La tecnolog\u00eda WAAM se basa en el principio de varias t\u00e9cnicas de soldadura automatizada mediante sistemas robotizados. Entre ellas est\u00e1n la soldadura por arco en atm\u00f3sfera gaseosa con hilo fusible, ya sea inerte (Metal Inert Gas – MIG) o activo (Metal Active Gas – MAG), la soldadura con gas de tungsteno (Tungsten Inert Gas – TIG) o la soldadura por arco de plasma (Plasma Arc-Wire – PAW). Tambi\u00e9n existe el proceso de soldadura Cold Metal Transfer (CMT), derivado del MIG y creado por Fronius en 2004. En t\u00e9rminos de materiales, existen varios metales compatibles con WAAM, como son el titanio, aluminio, n\u00edquel y aleaciones de acero.<\/p>\n

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Una h\u00e9lice impresa en 3D mediante tecnolog\u00eda WAAM. (Cr\u00e9ditos: Naval Group)<\/p><\/div>\n

Aplicaciones de la impresi\u00f3n 3D por WAAM<\/h3>\n

La impresi\u00f3n 3D por WAAM se utiliza a menudo para reparar equipos y crear piezas que ya no se fabrican, con el fin de mantener m\u00e1quinas antiguas. Sin embargo, tambi\u00e9n es posible utilizar esta tecnolog\u00eda para fabricar piezas finales. El proceso WAAM se utiliza sobre todo en los sectores aeron\u00e1utico, aeroespacial, automovil\u00edstico, energ\u00e9tico y de defensa. Es muy \u00fatil para fabricar prototipos, moldes, piezas \u00fanicas y peque\u00f1as series. Sin embargo, su uso en la producci\u00f3n en serie sigue siendo objeto de estudio.<\/p>

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Para entender mejor las aplicaciones de esta tecnolog\u00eda, veamos algunos ejemplos. En el sector aeroespacial, Naval Group la utiliz\u00f3 para fabricar una h\u00e9lice para el buque cazaminas Androm\u00e8de. En el sector de la energ\u00eda, Vallourec ha utilizado la impresi\u00f3n 3D por WAAM para fabricar la primera junta de estanqueidad destinada a garantizar la seguridad de las instalaciones hidroel\u00e9ctricas de EDF Hydro. En rob\u00f3tica, MX3D ha creado un conector de acero estructural con este m\u00e9todo. La empresa tambi\u00e9n utiliza la tecnolog\u00eda WAAM para fabricar conectores de tuber\u00edas para la industria del petr\u00f3leo y el gas, as\u00ed como engranajes y componentes a medida para grandes m\u00e1quinas. MX3D incluso ha construido un puente en el centro de \u00c1msterdam<\/a> utilizando el proceso WAAM. Relativity Space tambi\u00e9n utiliz\u00f3 esta tecnolog\u00eda para construir su lanzadera ligera Terran 1. Por \u00faltimo, la fabricaci\u00f3n de moldes para la industria del pl\u00e1stico es otra aplicaci\u00f3n habitual del proceso.<\/p>\n

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El conector de acero Takenaka, uno de los principales estudios de arquitectura de Jap\u00f3n. (Cr\u00e9ditos: MX3D)<\/p><\/div>\n

Ventajas y limitaciones de la tecnolog\u00eda<\/h3>\n

Como muchas de las t\u00e9cnicas de metal, la impresi\u00f3n 3D por WAAM presenta una serie de ventajas. En primer lugar, la velocidad de impresi\u00f3n es alta, lo que repercute positivamente en los tiempos de producci\u00f3n. Los costes tambi\u00e9n son inferiores a los de las m\u00e1quinas que utilizan tecnolog\u00edas de fusi\u00f3n de lecho de polvo, en particular la Selective Laser Melting (SLM). La tecnolog\u00eda WAAM tambi\u00e9n destaca por su capacidad para producir piezas de gran tama\u00f1o. Como ya se ha mencionado, tambi\u00e9n existe una amplia gama de metales compatibles.<\/p>\n

Sin embargo, el proceso WAAM tambi\u00e9n cuenta con sus propias limitaciones. Dado que permite una impresi\u00f3n m\u00e1s r\u00e1pida, el detalle y la precisi\u00f3n dimensional de las piezas se reproducen peor que con otras tecnolog\u00edas de metal<\/a>. As\u00ed, las piezas fabricadas por WAAM presentan defectos como porosidades internas, que pueden degradar las propiedades mec\u00e1nicas de las piezas, tanto de forma est\u00e1tica como en fatiga (cuando la pieza se somete a diversas fuerzas, lo que provoca da\u00f1os). Esto ocurre especialmente con piezas de aluminio.<\/p>\n

Las tensiones residuales son otra anomal\u00eda que puede producirse con la tecnolog\u00eda WAAM. \u00c9stas pueden dar lugar a deformaciones de las dimensiones de la pieza y\/o de su forma, en particular por curling, warping o delaminaci\u00f3n. Todos estos fen\u00f3menos se caracterizan por una deformaci\u00f3n, y por tanto un desprendimiento, de algunas de las capas de la pieza impresa, ya sean las capas superiores o inferiores o, en el caso de la delaminaci\u00f3n, todas las capas. Estos problemas se deben a la temperatura de trabajo muy elevada y a la naturaleza t\u00e9cnica de los materiales. As\u00ed, las deformaciones hacen que la pieza no se mantenga correctamente unida cuando se ejercen fuerzas sobre ella.<\/p>\n

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Vallourec utilise la technologie WAAM pour les centrales EDF (Cr\u00e9ditos: Vallourec)<\/p><\/div>\n

Para limitar la aparici\u00f3n de estos defectos, es necesario conocer todos los par\u00e1metros de la tecnolog\u00eda WAAM y as\u00ed ajustarlos con la mayor precisi\u00f3n posible. Esto garantizar\u00e1 que el metal fundido se deposite de manera uniforme y que el calor sea constante. La velocidad de extrusi\u00f3n, la velocidad de movimiento, la corriente, la tensi\u00f3n, el grosor de la capa, el caudal de gas protector y la distancia entre alambres son factores esenciales para garantizar el buen funcionamiento del proceso.<\/p>\n

Sin embargo, tambi\u00e9n existen soluciones t\u00e9cnicas para reducir estos problemas. Entre ellas figura el endurecimiento mec\u00e1nico por deformaci\u00f3n, o laminado. Este m\u00e9todo consiste en ejercer presi\u00f3n sobre el alambre de soldadura mediante un rodillo durante la fase de enfriamiento. De este modo se limita la porosidad. Para reducir las tensiones residuales, el material puede precalentarse. Hay que tener en cuenta que algunos materiales y aleaciones son m\u00e1s susceptibles que otros al agrietamiento o la deslaminaci\u00f3n, por ejemplo las aleaciones de aluminio-cobre, aluminio-titanio o aluminio-hierro.<\/p>\n

Al igual que con otras tecnolog\u00edas de fabricaci\u00f3n aditiva, tambi\u00e9n es necesario un postratamiento para el acabado superficial<\/a> de las piezas. El postratamiento se lleva a cabo mediante un proceso de mecanizado tradicional, pero tambi\u00e9n existen otras t\u00e9cnicas adicionales para ofrecer un mejor resultado. En algunos casos en los que se utiliza la tecnolog\u00eda WAAM, el mecanizado puede llevarse a cabo durante la fase de impresi\u00f3n, utilizando un segundo robot.<\/p>\n

Principales fabricantes de impresoras 3D<\/h3>\n

Aunque el mercado de la impresi\u00f3n 3D WAAM no es tan extenso como el de otras tecnolog\u00edas de fabricaci\u00f3n, cada vez est\u00e1n surgiendo m\u00e1s empresas que trabajan con este m\u00e9todo. Entre los fabricantes de impresoras 3D que utilizan la tecnolog\u00eda WAAM se encuentran Prodways, cuyas impresoras 3D funcionan con el proceso WAAM-TIG, pero tambi\u00e9n Norsk Titanium y su proceso interno Rapid Plasma Deposition (RPD\u2122), GEFERTEC, MX3D, WAAM3D y Lincoln Electric, entre otros.<\/p>\n

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Una impresora 3D de MX3D basada en la tecnolog\u00eda WAAM. (Cr\u00e9ditos: MX3D)<\/p><\/div>\n

\u00bfQu\u00e9 piensas de la impresi\u00f3n 3D mediante tecnolog\u00eda WAAM? Deja tus comentarios en nuestras redes sociales: Facebook<\/a>, LinkedIn<\/a> y Youtube<\/a>. Sigue toda la informaci\u00f3n sobre impresi\u00f3n 3D en nuestra Newsletter semanal<\/a>.<\/p>\n

*Cr\u00e9ditos foto de portada: Additive Tectonics<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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