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Correlación de la Densidad de Energía y las Variables de Fabricación de AA6061 a través de la Fusión por Lecho de Polvo Láser y su Efecto en el Mecanismo de Densificación

Autores: Jaramillo-Isaza, Catalina; Higuera-Cobos, Oscar-Fabian; Taborda-Ríos, July-Andrea; Lopez-Botello, Omar E.; Zambrano-Robledo, Patricia

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico


Categoría

Ciencias de los Materiales

Subcategoría

Materiales estructurales

Palabras clave

Aluminio
Fabricación aditiva
LPBF
Densidad de energía
Parámetros del proceso
AA6061

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 2

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El procesamiento de aleaciones de aluminio a través de tecnologías de fabricación aditiva (AM) ha aumentado en uso durante la última década. AM ahora permite fabricar geometrías complejas que no se lograban anteriormente mediante la fabricación tradicional. El aluminio se procesa generalmente utilizando tecnologías de fusión por lecho de polvo láser (LPBF), que se utilizan para fabricar componentes metálicos de alta complejidad geométrica y precisión dimensional, así como buenas propiedades mecánicas, eléctricas y químicas, razón por la cual esta tecnología es bastante popular a nivel industrial. Para desarrollar aún más sistemas de control de calidad y nuevas aleaciones de aluminio utilizando LPBF, es necesario establecer una relación predictiva entre los parámetros del material. Se llevó a cabo un estudio para investigar la relación entre la densidad de energía y los parámetros del proceso, como la potencia del láser, la velocidad de escaneo, el espaciamiento de las pasadas, el patrón de escaneo y el enfoque del láser, y su influencia en el mecanismo de densificación en componentes fabricados aditivamente con aleaciones de aluminio. Se seleccionó AA6061 debido a su amplio uso en diferentes industrias, dada su baja densidad y alto rendimiento mecánico. La densidad relativa se analizó utilizando el principio de Arquímedes, y la calidad y morfología del polvo de AA6061 se analizaron a través de un análisis metalográfico. La selección de parámetros del proceso se realizó de acuerdo con los mejores resultados obtenidos según los factores de potencia del láser y densidad de energía. Las mejores muestras fabricadas tenían una densidad de energía entre 30 y 40 J/mm3, con densidades relativas superiores al 99%.

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