Beneficios de la soldadura mediante fabricación aditiva

La soldadura mediante fabricación aditiva, también conocida como WAAM (Wire+Arc Additive Manufacturing), es una tecnología que permite crear piezas metálicas de forma rápida, económica y personalizada.

Se trata de un proceso de deposición directa de energía en el que se utiliza una fuente de soldadura al arco para fundir y depositar de forma continua un material de aporte en forma de hilo. Esta tecnología permite la fabricación cordón a cordón de piezas en 3D mediante la superposición de capas, sin limitación de tamaño y con muy altas tasas de deposición.

¿Qué ventajas tiene la soldadura mediante fabricación aditiva?

La soldadura mediante fabricación aditiva ofrece múltiples ventajas frente a los procesos de fabricación convencionales, como el fresado o el torneado. Algunas de estas ventajas son:

• Ahorro de material y costes: Al utilizar hilos metálicos convencionales como material de aporte, se reduce drásticamente el coste del material (hasta 10 veces menos que la misma aleación en formato polvo) y se simplifica su manipulación. Además, al fabricar la pieza por adición y no por sustracción, se evita el desperdicio de material y se optimiza el uso de los recursos.
• Ahorro de tiempo y energía: Al utilizar fuentes de soldadura al arco, se consiguen muy altas tasas de deposición (hasta 4 Kg/h para aceros y 2 Kg/h para aleaciones de aluminio y titanio) que permiten fabricar piezas en cuestión de horas. Además, al aportar menos calor al componente, se reduce el riesgo de deformaciones y tensiones residuales, lo que minimiza la necesidad de tratamientos térmicos posteriores.
• Flexibilidad y personalización: Al utilizar sistemas robotizados o automáticos de soldadura, se puede controlar con precisión la geometría y las propiedades de la pieza, lo que permite fabricar piezas complejas, personalizadas y adaptadas a las necesidades del cliente. Además, se puede cambiar fácilmente el material de aporte o combinar diferentes materiales en una misma pieza, lo que abre la posibilidad de crear piezas con gradiente funcional o con propiedades mejoradas¹.

¿Qué aplicaciones tiene la soldadura mediante fabricación aditiva?

La soldadura mediante fabricación aditiva tiene un gran potencial en diversos sectores industriales, especialmente en aquellos que requieren piezas de alto valor añadido, con geometrías complejas o con propiedades específicas. Algunos ejemplos de aplicaciones son:

• Aeroespacial: La fabricación de componentes estructurales, motores, turbinas, hélices o soportes mediante soldadura aditiva permite reducir el peso, el consumo de combustible y las emisiones de CO2, así como mejorar el rendimiento y la seguridad de las aeronaves.
• Naval: La fabricación de piezas como hélices, ejes, cascos, válvulas o tuberías mediante soldadura aditiva permite reducir el coste, el tiempo y el espacio de almacenamiento, así como mejorar la resistencia a la corrosión y la fatiga de los buques.
• Automoción: La fabricación de piezas como bloques de motor, pistones, bielas, árboles de levas o ejes de transmisión mediante soldadura aditiva permite reducir el peso, el consumo de combustible y las emisiones de CO2, así como mejorar el rendimiento y la durabilidad de los vehículos.
• Moldes y matricería: La fabricación de moldes y matrices mediante soldadura aditiva permite reducir el coste, el tiempo y el material, así como mejorar la calidad y la precisión de los productos moldeados o estampados.
• Energía: La fabricación de componentes para plantas nucleares, hidroeléctricas, eólicas o solares mediante soldadura aditiva permite reducir el coste, el tiempo y el riesgo de fallos, así como mejorar la eficiencia y la seguridad de las instalaciones.
• Construcción: La fabricación de elementos estructurales, decorativos o arquitectónicos mediante soldadura aditiva permite reducir el coste, el tiempo y el impacto ambiental, así como mejorar la estética y la funcionalidad de los edificios.

¿Qué desafíos tiene la soldadura mediante fabricación aditiva?

La soldadura mediante fabricación aditiva es una tecnología emergente que aún tiene que superar algunos desafíos para su implantación a gran escala. Algunos de estos desafíos son:

• Calidad y fiabilidad: La soldadura aditiva requiere un control riguroso de los parámetros del proceso, del material de aporte y de la placa base, así como un seguimiento y una inspección de la pieza durante y después de la fabricación. Esto implica el desarrollo de sistemas de monitorización, simulación y verificación que garanticen la calidad y la fiabilidad de las piezas fabricadas.
• Normativa y certificación: La soldadura aditiva requiere el establecimiento de normas y certificaciones específicas que regulen los requisitos, los métodos de ensayo y los criterios de aceptación de las piezas fabricadas. Esto implica la colaboración entre los agentes implicados, como los fabricantes, los usuarios, los organismos reguladores y las entidades certificadoras.
• Formación y capacitación: La soldadura aditiva requiere la formación y la capacitación de los profesionales que intervienen en el proceso, desde el diseño hasta la fabricación y el mantenimiento de las piezas. Esto implica el desarrollo de programas formativos, cursos y talleres que difundan el conocimiento y las buenas prácticas de la soldadura aditiva.

¿Qué futuro tiene la soldadura mediante fabricación aditiva?

La soldadura mediante fabricación aditiva es una tecnología con un futuro prometedor, que ofrece múltiples oportunidades de innovación y desarrollo. Algunas de las tendencias y líneas de investigación que se están explorando son:

• Multihilo y multimaterial: La soldadura aditiva con varios hilos simultáneos permite aumentar la tasa de deposición y la productividad, así como crear piezas con diferentes materiales o propiedades en una misma capa o en capas alternas.
• Híbrido y multifuncional: La soldadura aditiva combinada con otros procesos de fabricación, como el mecanizado, el láser o el ultrasonido, permite mejorar la calidad y la precisión de las piezas, así como incorporar funciones adicionales, como sensores, actuadores o circuitos.
• Inteligente y adaptativo: La soldadura aditiva con sistemas de control inteligente y adaptativo permite ajustar los parámetros del proceso en tiempo real, en función de las condiciones ambientales, del estado de la pieza o de la retroalimentación del usuario.

¿Dónde puedo encontrar más información sobre la soldadura mediante fabricación aditiva?

Si quieres saber más sobre la soldadura mediante fabricación aditiva, puedes consultar las siguientes fuentes de información:

• Lortek: Es un centro tecnológico especializado en la fabricación aditiva en metales, que ofrece servicios de investigación, desarrollo e innovación, así como de asesoramiento, formación y transferencia de tecnología.
• Fronius: Es una empresa líder en el sector de la soldadura, que ofrece soluciones de soldadura aditiva basadas en el proceso CMT (Cold Metal Transfer), que se caracteriza por su baja aportación de calor y su alta estabilidad.
• Inesdi: Es una escuela de negocios digital, que ofrece programas formativos, cursos y eventos sobre las últimas tendencias y herramientas del marketing digital, entre ellas la fabricación aditiva.

Espero que este artículo te haya resultado útil e interesante. Si tienes alguna duda o sugerencia, no dudes en contactar conmigo. Estaré encantado de atenderte. ¡Hasta pronto!