Entrando en la nueva era de la fabricación aditiva con la conformación de haces

15 DE ABRIL DE 2025 | Tiempo de lectura: 5 min

 

El sector de la fabricación aditivaFA de metales se aproxima a una nueva fase en la que la productividad y la eficiencia ya no se verán limitadas por los perfiles de haz gaussianos tradicionales. En su lugar, la tecnología de conformación dinámica del haz, impulsada por la innovación láser de nLIGHT AFX, romperá barreras y redefinirá lo que es posible.

Para los fabricantes FA que utilizan soluciones metálicas EOS y AMCM, esta innovación no es sólo una mejora técnica, sino una ventaja competitiva. El conformado de vigas proporciona una mayor productividad, una mayor estabilidad del proceso y una mayor capacidad de materiales. Pero, ¿cómo funciona y por qué es importante? Explorémoslo.

La revolución de la conformación del haz: Mucho más que láseres

La industria lleva mucho tiempo buscando una mayor productividad aumentando el número de láseres en los sistemas FA . Aunque esto aumenta los índices de producción, también incrementa los costes operativos y la complejidad del mantenimiento. Pero la conformación del haz ofrece un enfoque alternativo que mejora la eficiencia del láser y amplía las ventanas de proceso sin aumentar el coste de propiedad.

En EOS, abordamos este reto con EOS Metal Solutions con láseres nLIGHT AFX, que permiten:

  • Velocidades de fabricación hasta dos veces más rápidas sin comprometer la calidad de las piezas, gracias a siete perfiles de haz conmutables que permiten un mayor rendimiento.
  • Flexibilidad láser inigualable, con tamaños de punto que van desde perfiles gaussianos de aproximadamente 85 µm hasta perfiles anulares de 250 µm, lo que permite un control preciso de la distribución de la energía.
Perfil gaussiano del haz láser y corte transversal

En lugar de depender únicamente de más láseres, EOS se centra en una utilización más inteligente del láser, distribuyendo el calor de forma más uniforme para crear un baño de fusión más estable, reducir las salpicaduras y permitir una mejor procesabilidad del material. Este enfoque adaptativo garantiza que los fabricantes puedan aumentar la productividad al tiempo que mantienen la uniformidad y la calidad, un factor crítico en las aplicaciones aeroespaciales, de defensa y de utillaje industrial.

Anillo medido y forma del haz del logotipo EOS

Principales ventajas de la conformación de vigas en Metal FA

  1. Mayor productividad sin sacrificar la calidad: Los estudios han confirmado que la conformación de haces ofrece mejoras tangibles de productividad. La investigación sobre Inconel 718 demostró un aumento del 23 % en la velocidad de fabricación en comparación con los haces gaussianos, mientras que el procesamiento del acero inoxidable 316L se aceleró en un factor de dos debido a las mayores distancias de eclosión y a las mayores velocidades de escaneado.
  2. Mejora de la estabilidad del proceso y reducción de las salpicaduras: Uno de los mayores retos de FA fusión de lecho de polvo y haz láser (PBF-LB) es la generación de salpicaduras, que contaminan los lechos de polvo y acortan la vida útil de los filtros. Un estudio del Fraunhofer IAPT descubrió que el uso de un perfil de haz en forma de anillo reducía el hollín y las salpicaduras en un 75%, lo que se traducía en construcciones más limpias y menos desperdicio de material.
  3. Procesado de materiales difíciles de soldar: El conformado por haz permite procesar materiales hasta ahora difíciles, como superaleaciones con base de níquel, aceros para herramientas, aleaciones de aluminio seleccionadas y metales refractarios. Esto allana el camino para nuevas aplicaciones en los sectores aeroespacial, de defensa y de utillaje industrial, donde las propiedades avanzadas de los materiales son fundamentales.
  4. Calidad constante de las piezas y reducción del postprocesado: Al estabilizar el baño de fusión, el conformado por haz minimiza la variabilidad entre piezas y permite un mejor control de la microestructura. Un estudio de la Universidad Técnica de Múnich sobre acero inoxidable 316L descubrió que un perfil de haz anular ampliaba significativamente la ventana del proceso, permitiendo una mayor flexibilidad y manteniendo al mismo tiempo piezas de alta densidad. Esto también implica menos pasos de postprocesado, lo que reduce directamente los costes de producción.
  5. Rentabilidad gracias a una mayor vida útil del polvo y los filtros: Como descubrió EOS durante su propia investigación sobre IN718, la conformación por haces redujo la pérdida de polvo hasta en un 70% y disminuyó la formación de condensado en un 60%, mejorando directamente la utilización del material y reduciendo los ciclos de mantenimiento. Para los clientes de EOS, esto significa menores costes de consumibles, menos tiempo de inactividad y un uso más eficiente de polvos metálicos de alto valor, lo que se traduce en un retorno más rápido de la inversión.
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Por qué es importante para los clientes de EOS

Para los fabricantes que utilizan las soluciones para metal de EOS y AMCM, la integración de la tecnología de conformado del haz se traduce en ciclos de producción más rápidos, una mayor eficiencia de los materiales y una reducción de los costes totales, sin necesidad de costosos sistemas multiláser.

"Con la potencia de vanguardia de los láseres nLIGHT AFX, EOS Metal Solutions está redefiniendo el futuro de la fabricación aditiva. Estamos ampliando los límites de la innovación de materiales, mejorando significativamente la velocidad de producción y alcanzando niveles de precisión que antes se consideraban imposibles".
Sebastian Becker, Director de Gestión de Productos de Metal de EOS

Además, la integración perfecta es una ventaja clave para los clientes de EOS. La conformación de haces está diseñada para funcionar con los flujos de trabajo existentes de EOS, lo que significa que puede implementarse sin necesidad de una amplia recalificación. 

Esto garantiza una transición sencilla hacia una mayor productividad y una mejor calidad de las piezas, al tiempo que se aprovechan los conocimientos y la infraestructura existentes.

Vea la conformación de haces en acción - Descargue el informe técnico

El informe técnico de EOS sobre la conformación de haces en la fabricación aditiva proporciona información detallada, las mejores prácticas y resultados respaldados por la investigación sobre esta tecnología revolucionaria. Tanto si busca mejorar la productividad, la estabilidad del proceso o las capacidades de los materiales, la conformación de haces es la próxima evolución de FA.

Descargue hoy mismo el informe técnico y descubra cómo EOS Metal Solutions con láseres nLIGHT AFX puede transformar sus procesos FA .

Tecnología de conformación del haz

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La innovación de vanguardia abre un mundo de nuevas posibilidades para la fabricación aditiva con 7 perfiles de haz que le permiten lograr una productividad hasta 2 veces más rápida.

Conformación de haces en la fabricación aditiva

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La revolución de la conformación de haces para FA

PODCAST

Para explorar los diversos beneficios y desafíos del uso del láser en la fabricación aditiva, nuestro anfitrión Fabian Alefeld da la bienvenida a Alex Kingsbury, FA Market Development Manager de nLIGHT Inc.