noticias de la compañía sobre El impacto de la fabricación aditiva en la producción de bridas

El panorama de la fabricación de metales está siendo revolucionado por la fabricación aditiva (AM), comúnmente conocida como impresión 3D. Si bien los procesos de fabricación tradicionales como la forja y la fundición han dominado durante mucho tiempo la producción de bridas metálicas, la AM presenta un potencial naciente pero intrigante para alterar los métodos convencionales, ofreciendo una libertad de diseño sin precedentes, una reducción del desperdicio de material y la producción localizada.

Cómo funciona la fabricación aditiva para metales:

La AM construye piezas metálicas capa por capa a partir de un modelo 3D digital. Los métodos comunes para las bridas metálicas incluyen:

• Fusión de lecho de polvo (PBF): (por ejemplo, Fusión selectiva por láser (SLM), Fusión por haz de electrones (EBM)) Un láser o un haz de electrones funde selectivamente capas de polvo metálico, fusionándolas.
• Deposición de energía dirigida (DED): (por ejemplo, Conformación neta por láser (LENS), Fabricación de forma libre por haz de electrones (EBF3)) Una fuente de energía enfocada (láser, haz de electrones) funde alambre o polvo metálico a medida que se deposita, construyendo la pieza.

Impactos y ventajas potenciales para la producción de bridas:

1. Libertad de diseño y personalización:

   • Geometrías complejas: La AM puede crear estructuras internas intrincadas, rutas de flujo optimizadas o características integradas (como puertos de sensores o canales internos para enfriamiento/calentamiento) que son imposibles o prohibitivas en costos con los métodos tradicionales. Esto podría conducir a bridas con un rendimiento mejorado, un peso reducido o una funcionalidad integrada.
   • Personalización: Producción rápida de bridas personalizadas o únicas para aplicaciones específicas, modificaciones o requisitos de interfaz únicos sin la necesidad de herramientas o moldes costosos. Esto es particularmente beneficioso para plantas industriales altamente especializadas.

2. Reducción del desperdicio de material:

   • La fabricación sustractiva tradicional (mecanizado) comienza con un gran bloque de material y elimina gran parte de él en forma de virutas. La AM construye piezas solo donde se necesita material, lo que reduce significativamente el desperdicio de material y mejora la eficiencia de utilización del material. Esto es especialmente beneficioso para aleaciones caras de alto rendimiento.

3. Tiempos de entrega más cortos y producción bajo demanda:

   • La AM puede acortar drásticamente el ciclo de producción, especialmente para piezas complejas o personalizadas, ya que evita la necesidad de matrices de forja o patrones de fundición.
   • Esto permite capacidades de "impresión bajo demanda", lo que reduce los costos de mantenimiento de inventario y mejora la capacidad de respuesta a necesidades urgentes o averías.

4. Producción local:

   • Las instalaciones de AM pueden ubicarse más cerca del punto de uso, lo que reduce los costos de transporte y las complejidades de la cadena de suministro. Esto podría mejorar la resiliencia en las cadenas de suministro globales.

5. Nuevas aleaciones y propiedades de los materiales:

   • La AM puede procesar aleaciones que son difíciles de forjar o fundir, o incluso crear aleaciones novedosas con propiedades personalizadas.
   • También permite el uso de materiales funcionalmente graduados, donde la composición o microestructura del material cambia gradualmente dentro de una sola pieza para optimizar el rendimiento en diferentes secciones (por ejemplo, una cara resistente a la corrosión con un cuerpo de alta resistencia).

Desafíos y limitaciones para la producción de bridas:

1. Propiedades de los materiales y certificación:

   • Las piezas de AM pueden tener diferentes microestructuras y propiedades mecánicas (por ejemplo, anisotropía, porosidad) en comparación con las piezas forjadas o fundidas. Asegurar que estas propiedades cumplan con los estrictos requisitos para los componentes que retienen la presión (resistencia, tenacidad, resistencia a la fatiga) es un gran obstáculo. A menudo se requiere un extenso posprocesamiento (por ejemplo, prensado isostático en caliente - HIP, tratamiento térmico).
   • Lograr las certificaciones necesarias y la adhesión a los códigos de la industria (por ejemplo, ASME B16.5, códigos de recipientes a presión) para las bridas producidas por AM es un esfuerzo continuo significativo.

2. Acabado de la superficie:

   • Las piezas de AM suelen tener superficies "recién impresas" más rugosas en comparación con las piezas mecanizadas. Esto requiere un mecanizado posterior significativo para lograr los acabados precisos de la cara de la brida necesarios para un sellado eficaz.

3. Costo y escala:

   • Actualmente, la AM es más rentable para piezas complejas, de bajo volumen o altamente personalizadas. Para la producción en masa de bridas estándar, los métodos tradicionales siguen siendo más económicos.
   • Las limitaciones de tamaño de las máquinas de AM actuales también pueden ser un factor para las bridas muy grandes.

4. Control de calidad e inspección:

   • Asegurar la calidad interna y la ausencia de defectos en las piezas de AM requiere técnicas avanzadas de pruebas no destructivas.

Aunque aún no es un método de producción generalizado para todas las bridas metálicas, la fabricación aditiva tiene una inmensa promesa. A medida que la tecnología madura, las propiedades de los materiales mejoran y los marcos regulatorios se adaptan, la AM está destinada a convertirse en una herramienta valiosa en la industria de las bridas, particularmente para aplicaciones especializadas, de alto rendimiento y personalizadas, superando los límites de lo que es posible en la conexión de sistemas industriales.