Métodos de Control de Proceso en la Fabricación Aditiva por Arco Metálico de Gas con Alambre Frío
Autores: Bento, João B.; Wang, Chong; Ding, Jialuo; Williams, Stewart
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Métodos de Control de Proceso en la Fabricación Aditiva por Arco Metálico de Gas con Alambre FríoCategoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Arco de metal gas
Fabricación aditiva
Fabricación aditiva por arco de alambre
Métodos de control de procesos
Entrada de energía
Productividad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 3
Citaciones: Sin citaciones
La fabricación aditiva por arco de gas con alambre frío (CWGMA) es más productiva y beneficiosa que los procesos de arco eléctrico comunes que se utilizan actualmente en la fabricación aditiva por arco de alambre (WAAM). Agregar un alambre no energizado al sistema de arco de gas (GMA) hace posible superar una limitación del proceso y desacoplar la entrada de energía de la tasa de alimentación del material. Se propusieron dos métodos de control de proceso novedosos, a saber, control de potencia del arco y control de velocidad de desplazamiento, que pueden mantener la precisión geométrica requerida en WAAM a través de un amplio rango de condiciones térmicas. El área de refuerzo del cordón se mantiene constante con un control preciso sobre la altura y el ancho, mientras se reduce la entrada de energía al sustrato; disminuyendo la profundidad de penetración, la recalentamiento y la zona afectada por el calor (HAZ); y alcanzando una dilución inferior al 10%. Este trabajo también presenta una productividad mejorada en comparación con todos los demás procesos basados en energía de arco único, con una pieza demostradora construida utilizando 9.57 kg h-1 con CWGMA AM.
Descripción
La fabricación aditiva por arco de gas con alambre frío (CWGMA) es más productiva y beneficiosa que los procesos de arco eléctrico comunes que se utilizan actualmente en la fabricación aditiva por arco de alambre (WAAM). Agregar un alambre no energizado al sistema de arco de gas (GMA) hace posible superar una limitación del proceso y desacoplar la entrada de energía de la tasa de alimentación del material. Se propusieron dos métodos de control de proceso novedosos, a saber, control de potencia del arco y control de velocidad de desplazamiento, que pueden mantener la precisión geométrica requerida en WAAM a través de un amplio rango de condiciones térmicas. El área de refuerzo del cordón se mantiene constante con un control preciso sobre la altura y el ancho, mientras se reduce la entrada de energía al sustrato; disminuyendo la profundidad de penetración, la recalentamiento y la zona afectada por el calor (HAZ); y alcanzando una dilución inferior al 10%. Este trabajo también presenta una productividad mejorada en comparación con todos los demás procesos basados en energía de arco único, con una pieza demostradora construida utilizando 9.57 kg h-1 con CWGMA AM.