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Los beneficios de la tomografía computerizada industrial (CT) para la Fabricación Aditiva

La Fabricación Aditiva (Additive Manufacturing) permite la construcción de geometrías complejas más rápidamente a través de un proceso simplificado. Además de la ya conocida creación de prototipos rápidos para la optimización del diseño y el desarrollo del producto, también permite aligerar estructuras de forma eficiente, reduciendo el peso y los costos de fabricación mientras se mantienen sus propiedades mecánicas. La madurez de la tecnología, permite hoy día la producción de piezas totalmente funcionales para la cadena de montaje, algo de lo que ya están aprovechándose, entre otras, compañías aeronáuticas en la producción de aviones comerciales.

Una mayor personalización y un aumento de la complejidad de las piezas producidas por fabricación aditiva hacen que aumente también el riesgo de acumulación de defectos. Dada su naturaleza de fabricación capa a capa de forma independiente aparece una alta variabilidad de las piezas terminadas. El proceso de impresión en sí mismo, también puede conducir a deformaciones inesperadas debido a procesos de fusión o eliminación de soportes. Estos problemas pueden resultar cruciales para industrias como la aeroespacial, biosalud, automoción, el petróleo y el gas y el ejército, donde se requieren tolerancias estrictas y piezas sin defectos.

Con numerosas industrias apostando cada día más por la fabricación aditiva, la calidad de los productos terminados es cada vez más importante. A medida que la tecnología avance hacia piezas finales, proporcionar piezas impresas de calidad será un factor fundamental para ganar la confianza de los consumidores y fabricantes. Por tanto, la inspección de estas partes es esencial para asegurar tolerancias dimensionales e identificar defectos.  Sea cual sea el método de inspección seleccionado debe ser capaz de mantenerse al día con el ritmo de evolución de la fabricación aditiva y lo suficientemente flexible para asimilar el aumento de demanda y la variabilidad de las piezas.

Existen numerosos métodos de validación geométrica de piezas tanto por contacto como sin él, incluso válidas para una verificación seriada, pero solo algunas de ellas son capaces de validar las geometrías internas de las piezas, algo importante en este campo.

Para la inspección y validación de geometría interna en piezas impresas en 3D, la tomografía computerizada industrial (CT) es el método de inspección óptimo, ofreciendo numerosas ventajas sobre otros métodos de ensayo.

 

Industrial_Computed_Tomography

Una tomografía computerizada (CT) realizada en una pieza de aluminio para identificar fallas internas tales como poros o huecos. Todas las partículas coordinadas de color dentro de la pieza de fundición son cavidades / poros / bolsas de aire, las cuales se pueden medir adicionalmente y clasificadas de acuerdo con su tamaño. (Fuente: www.wikipedia.org)

 

La tomografía computerizada industrial es un método de ensayo no destructivo (NDT) que utiliza tecnología avanzada de rayos X para la inspección interna en 3D. Con la Fabricación Aditiva, las pruebas destructivas simplemente no son posibles, ya que significaría destruir piezas que a menudo son únicas. Las técnicas de inspección tradicionales, como la inspección táctil y óptica, son insuficientes, ya que sólo pueden inspeccionar la superficie de las piezas. A diferencia de estas técnicas no destructivas, la CT no necesita contacto y puede inspeccionar materiales translúcidos o reflectantes. Incluso otras técnicas subsuperficiales, como las pruebas con ultrasonidos, son inadecuadas para las geometrías irregulares y complejas de la fabricación aditiva.

Como técnica de prueba radiográfica avanzada, la tomografía computarizada es una poderosa herramienta para el control de calidad de piezas impresas en 3D. La CT industrial proporciona un tiempo de inspección rápido con menos restricciones de material, lo que lo hace especialmente adecuado para el prototipado rápido. La tecnología puede inspeccionar una amplia gama de materiales, desde polímeros a aleaciones metálicas (aluminio, titanio, Inconel, etc.) de diferentes densidades y espesores.

Para el control de calidad industrial de piezas y ensamblajes por fabricación aditiva, la tomografía computarizada es útil para una serie de aplicaciones, incluyendo:

–  Identificación precisa de defectos como porosidad, polvos residuales, grietas e impurezas.

Inspección precisa de características internas y externas como espesor de pared y orientación de fibra

Metrología dimensional para requisitos dimensionales complejos y comparaciones CAD / pieza

Validación de preproducción para informes FAI, incluidos los requisitos de calidad PPAP y AS9102.

Inspección unitaria de piezas de producción para validar partes críticas en condiciones de funcionamiento

 

AM Nozzle

Boquilla con canales de refrigeración por Fabricación Aditiva . AM nozzle with cooling (Fuente: Katholieke Universiteit LEUVEN)

 

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