Deposición de energía dirigida

La tecnología de impresión 3D de Deposición de Energía Dirigida (DED), también conocida como Deposición de Energía Dirigida, crea piezas fundiendo directamente los materiales y depositándolos en la pieza, capa a capa. Esta técnica de fabricación aditiva es un elemento esencial con polvos metálicos o materiales fuente de alambre. Otros términos populares para la DED son conformación de redes por ingeniería láser, fabricación por luz dirigida, deposición directa de metal, soldadura por deposición láser (LDW) y revestimiento láser 3D. Además de la capacidad de construir piezas desde cero (a menudo con la hibridación de una herramienta CNC de fresado/torneado), la DED también puede arreglar piezas complejas dañadas, como palas de turbina o hélices.

La mayoría de las impresoras 3D de DED son máquinas industriales de gran tamaño que requieren un entorno cerrado y controlado. Por tanto, la Deposición de Energía Dirigida típica consiste en una boquilla montada en un brazo multieje dentro de un marco cerrado, que deposita el material fundido en la superficie de la pieza, donde se solidifica. El proceso es, en principio, similar a la técnica de impresión 3D por extrusión de material. Sin embargo, con la DED, una boquilla puede moverse en múltiples direcciones, con hasta cinco ejes diferentes en comparación con sólo tres en la mayoría de las máquinas FFF.

La diferente tecnología de Deposición de Energía Dirigida

El término Deposición de Energía Dirigida puede englobar varias tecnologías diferentes. Se distinguen por la forma en que la máquina fusiona el material, y cada una es adecuada para fines diferentes y específicos. Las más populares son las siguientes:

• Tecnología LENS de Optomec. Los sistemas de fabricación en 3D LENS utilizan el láser para construir objetos capa a capa directamente a partir de metales en polvo, aleaciones, cerámicas o composites. El proceso LENS debe tener lugar en una cámara hermética llena de argón para que los niveles de oxígeno y humedad se mantengan muy bajos. Esto mantiene la pieza limpia y evita la oxidación. El material de polvo metálico se entrega directamente al cabezal de deposición del material. Una vez depositada una sola capa, el cabezal de deposición de material pasa a la siguiente. Mediante la construcción de capas sucesivas, la máquina va construyendo la pieza completa. Una vez completada, la pieza se retira y puede ser tratada térmicamente, prensada isostáticamente en caliente, mecanizada o acabada de cualquier manera.
• Tecnología Aerosol Jet de Optomec. La tecnología de impresión 3D Aerosol Jet de Optomec ofrece un proceso rentable y escalable para imprimir antenas y sensores funcionales directamente en componentes industriales y de consumo, convirtiéndolos en dispositivos inteligentes del Internet de las cosas (IoT). Las posibles antenas impresas incluyen LTE, NFC, GPS, Wifi, WLAN y BT. Esta técnica está más cerca de las técnicas de deposición simples, pero es adecuada para superficies curvas compuestas complejas.
• Los sistemas Aerosol Jet son idóneos para desarrollar, fabricar, mejorar y reparar dispositivos electrónicos y biológicos de alto rendimiento para la electrónica de consumo, el embalaje de semiconductores, las pantallas, la industria aeroespacial y de defensa, la automoción y los productos de uso final de las ciencias de la vida. La tecnología Aerosol Jet puede funcionar con muchos materiales, como tintas metálicas con nanopartículas conductoras, pastas dieléctricas, semiconductores y otros materiales funcionales.
• Tecnología de impresión 3D Electron Beam Additive Manufacturing (EBAM) de Sciaky. La fabricación aditiva por haz de electrones (EBAM) es una tecnología de fabricación aditiva que produce estructuras metálicas a gran escala. La pistola de haz de electrones (EB), propiedad de la empresa Sciaky, deposita el metal a través de un hilo de alimentación, capa por capa, hasta que la pieza alcanza una forma casi neta y está lista para el mecanizado de acabado. Las tasas de deposición de material van de 3 a 9 kg de metal por hora. Los metales compatibles son el titanio, el tantalio y el níquel. Los fabricantes también pueden utilizar esta técnica DED para reparar piezas dañadas.
• Soldadura por deposición láser (LDW) y fabricación híbrida de DMG MORI. El proceso de fabricación aditiva de soldadura por deposición láser (LDW) utiliza la deposición de metal por boquilla de polvo, que puede ser hasta 10 veces más rápida que la tecnología PBF. Además, la empresa DMG MORI ha integrado su tecnología de fabricación aditiva LDW en una fresadora de 5 ejes. Esta innovadora solución híbrida combina la flexibilidad del proceso de deposición de metal por láser con la precisión del proceso de corte y permite así la fabricación aditiva con calidad de fresado. Esta combinación hace posible la fabricación de piezas metálicas de alta precisión para diversos tamaños.

Los metales pueden imprimirse en 3D mediante la técnica de fabricación aditiva DED y entre ellos destacan el aluminio, el cobre, el titanio, el acero inoxidable, el acero para herramientas, el cobre, las aleaciones de níquel y varias aleaciones de acero. Cada subtécnica de la sección de Deposición de Energía Dirigida tiene sus propias limitaciones y compatibilidad.