Foro Docente del Área Mecánica de las Ingenierías, VIII Congreso Argentino de Ingeniería Mecánica - III Congreso Argentino de Ingeniería Ferroviaria

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Caracterización de componentes de aleaciones de aluminio obtenidas por manufactura aditiva mediante Fusión de Cama de Polvo por Láser (L-PBF)
Alejandro Oscar Miranda, Hernan Gabriel Svoboda, Adrian Dunky, Guillermo Rubino

Última modificación: 13-07-2023

Resumen


La manufactura aditiva en metales por fusión de cama de polvo por láser (L-PBF) es una novedosa tecnología que permite la generación de componentes estructurales de geometría compleja, con buen acabado superficial y adecuado ajuste dimensional. Las propiedades mecánicas quedarán definidas por el nivel de defectos, la evolución microestructural y eventualmente otras características como las tensiones residuales. La homogeneidad e isotropía de las mimas son aspectos que suelen cuestionarse en estos productos. El objetivo del presente trabajo fue evaluar el nivel de defectos, la evolución microestructural y las propiedades mecánicas en componentes de aleación de Al-Si-Mg obtenidos mediante L-PBF. A este fin se obtuvieron probetas de 80x60x5 mm empleando un equipo EOS M 290. A una de las muestras impresas se le realizó un tratamiento térmico de solubilizado y envejecido (SE). Se midió la rugosidad superficial y se extrajeron cortes transversales para caracterización macro y microstructural y determinación de perfiles de microdureza Vickers. Asimismo, se extrajeron probetas para ensayos de tracción de diferentes zonas y orientaciones. La rugosidad superficial Ra fue de 15,7 micrones. No se detectaron defectos superficiales ni internos macroscópicos. Se observó la presencia de microporosidad y otros defectos asociados a falta de fusión del polvo de escala microscópica (20-60 micrones). Cada capa presenta un ancho de unos 500 micrones y una penetración de unos 250 micrones. En la condición como impresa (AP) se analizó la estructura de solidificación y las fases presentes. La microdureza se mantuvo uniforme en la altura (93-108 HV). Los valores obtenidos de los ensayos de tracción fueron similares para las distintas posiciones y orientaciones, lo que indicaría una buena homogeneidad e isotropía en relación a estas propiedades. Para la condición SE, se eliminó la estructura de solidificación observándose una estructura uniforme. La resistencia disminuyó levemente, alcanzando una mayor ductilidad.


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