Acabado de agujeros en piezas impresas de Inconel 718 fabricadas por PBF-LB mediante fresado helicoidal
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Resumen
La fabricación aditiva mediante fusión láser por lecho de polvo (PBF-LB) se ha consolidado como un proceso clave en la industria manufacturera, a pesar de que el mecanizado sigue siendo esencial para mejorar la calidad de las piezas. En particular, los agujeros impresos en piezas de fabricación aditiva suelen presentar baja precisión, y el fresado helicoidal aparece como alternativa a los procesos convencionales como el escariado o taladrado convencional para mejorar estos acabados en componentes metálicos. El Inconel 718, ampliamente utilizado en piezas de motores aeroespaciales debido a sus excelentes propiedades, exige una alta fiabilidad. Sin embargo, su tendencia al endurecimiento durante el mecanizado lo clasifica como un material difícil de trabajar. Este estudio se centra en la mejora de la calidad de los agujeros en piezas de Inconel 718 producidas por PBF-LB mediante el fresado helicoidal. Se fabricaron piezas con agujeros previos a través de PBF-LB, los cuales se acabaron mediante fresado helicoidal. Los agujeros impresos en las piezas de PBF-LB mostraban un error geométrico significativo. Los resultados indicaron que el fresado helicoidal es efectivo para mejorar la calidad de los agujeros. Las piezas producidas con un ángulo de escaneo láser de 67° y sometidas a tratamiento térmico presentaron un mayor refinamiento de granos y formación de precipitados, lo que resultó en mayores fuerzas de corte y rugosidad. Se observó una correlación significativa entre los patrones de fuerza de corte y la variación del error geométrico. El modelado del proceso permitió identificar los parámetros de PBF-LB y fresado helicoidal más influyentes en las fuerzas de corte y en la rugosidad. Los avances axial y tangencial mostraron efectos proporcionales e inversamente proporcionales, respectivamente, sobre las fuerzas de corte, de acuerdo con la cinemática y el volumen de viruta no deformada. Por último, se llevó a cabo una optimización bi-objetivo para determinar las mejores condiciones que permitan mejorar la rugosidad y reducir las fuerzas de corte.
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