Influencia de los gases de protección en el proceso WAAM del aluminio para reducir los defectos y aumentar la eficiencia del proceso

Resumen

La tecnología WAAM (Wire Arc Additive Manufacturing) es una técnica de fabricación basada en la combinación de hilo me-tálico con técnicas de soldadura por arco para fundirlo y generar, capa a capa, la geometría de la pieza final. Este proceso de fabri-cación aditiva (AM) ofrece una nueva perspectiva de fabricación a la industria, ya que permite mayores velocidades de deposición que otras técnicas de fabricación aditiva, a pesar de tener una menor precisión dimensional en su estado bruto. Este estudio analizó la influencia de los gases de protección en la reducción de defectos y la mejora de la eficiencia del proceso. Para ello, se soldaron piezas de ensayo de pared delgada utilizando argón puro, Perfect 1 (argón + O2 + N2O) y H30 (70 % de argón + 30 % de helio). Se utilizaron tomografías computarizadas y ma-crografías para analizar los defectos. Los resultados obtenidos muestran una disminución del nivel de defectos y porosidad al añadir helio al gas de protección de argón, reduciendo también la intensidad y el voltaje de la soldadura, lo que se traduce en una menor aportación térmica, lo que ayuda a evitar que el baño fundido se extienda antes de la solidificación, de modo que la relación entre la anchura y la alturatiende a ser menor. La adición de O2 y N2O al gas de protección de argón no mitiga la porosidad ni los defectos internos, ni permite una reducción de los parámetros de soldadura. Sin embargo, la pared soldada capa por capa con esta mezcla de gases presenta una mayor uniformidad y homogeneidad, con una reducción del estrechamiento en las capas iniciales