Estudio preliminar de los parámetros de fabricación en las propiedades finales de piezas de titanio comercialmente puro con geometrías sencillas producidos mediante la técnica de “additive manufacturing”

Abstract

La necesidad de fabricar piezas de geometrías complejas empleando materiales ligeros con altas propiedades, en el sector aeroespacial conlleva al uso de técnicas cada vez más flexibles y con mayor complejidad técnica. Este es el caso de los procesos de fabricación aditiva capa por capa (Additive Manufacturing, AM). La posibilidad de diseñar piezas partiendo de diseños en 3D, llevándolas a una realidad física, la aventaja frente a otras técnicas de fabricación convencionales. En el presente trabajo, se ha desarrollado un estudio preliminar en piezas de titanio comercialmente puro, fabricadas mediante AM, en particular la técnica de “Plasma Transferred Arch”, bajo diferentes parámetros de fabricación. Dichas piezas se han fabricado a partir de un sustrato de titanio sobre el cual se han ido depositando capa a capa de material (titanio) de una forma específica. El objetivo de dicho estudio es evaluar las posibles diferencias en las piezas de titanio fabricadas con estas geometrías tan sencillas similares a un cordón de soldadura. Desde un punto de vista cualitativo y cuantitativo se han comparado entre sí dichas piezas; de dichas comparativas se ha podido observar la gran influencia que tienen los parámetros de fabricación como el arco de transferencia en los especímenes fabricados.

The need to manufacture complex geometry pieces using lightweight materials with high properties, leads in the aerospace sector to the use of techniques increasingly flexible with greater technical complexity. This is the case of Additive Manufacturing processes (AM). The possibility of designing pieces based on 3D designs, taking them into a physical reality, is its main advantage over other conventional manufacturing techniques. In the present work, a preliminary study has been developed on commercially pure titanium pieces, manufactured by means of AM, the “Plasma Transferred Arch” technique, under different manufacturing parameters. The substrate was made from titanium, on which titanium layers were deposited, one by one, in a specific disposition. The objective of this study is to evaluate the possible differences in the titanium pieces manufactured with these simple geometries similar to a weld bead. From a qualitative and quantitative point of view, these pieces have been compared; it is possible to observe the great influence that manufacturing parameters have, as the transferred arc, in the manufactured specimens.