Métodos de determinación de la densidad de piezas fabricadas aditivamente

Jun 09, 2023

Publicado por el personal | 09 de agosto de 2023

Un estudio que compara varios métodos de medición de la densidad de piezas producidas mediante fabricación aditiva (AM) encargado por el Fraunhofer IAPT de Alemania ha descubierto que la determinación automatizada de la densidad desarrollada por Dimensionics Density tiene ventajas en determinadas áreas.

La determinación de la densidad de las piezas de AM puede ser crítica debido a su impacto en su integridad estructural y rendimiento, según Dimensionics Density. Permite a los fabricantes garantizar la calidad y confiabilidad de las piezas y ayuda a identificar defectos, porosidad y huecos dentro del material. Según el informe Fraunhofer, en comparación con otras tres técnicas de determinación de la densidad, el método desarrollado por Dimensionics Density se recomienda especialmente cuando la evaluación de la densidad debe realizarse de forma rápida o frecuente. También permite la simplificación de las aprobaciones de máquinas, lo que potencialmente reduce los costos de control de calidad.

En el informe, “Análisis de métodos de medición para la determinación de la densidad en la fabricación aditiva”, se evaluaron el uso de micrografías, tomografía computarizada y el método manual de Arquímedes, además de la determinación automática de la densidad.

Todos los métodos son esencialmente capaces de determinar la densidad relativa de las piezas de AM, pero el informe Fraunhofer IAPT encontró que existen diferencias sustanciales en la precisión, resolución, repetibilidad y posibilidad de detección de defectos.

Philipp Pruesse de Dimensionics Density describió cómo funciona el proceso automatizado de determinación de densidad. “Nuestro proceso utiliza el método de Arquímedes mencionado anteriormente, pero en combinación con tecnología de automatización moderna. Las muestras a medir se colocan en un portacomponentes especial, que está provisto de aberturas en la parte inferior. Estos soportes de componentes son transportados a través del sistema por un robot de eje y así bajados de forma centralizada y precisa sobre la báscula. En la propia báscula se coloca una rejilla elevable con pasadores que eleva el componente sobre las aberturas del portacomponentes y lo saca del portacomponentes. El manejo automatizado elimina la influencia humana en la medición, ya que las piezas siempre se colocan de forma idéntica en la báscula. Las básculas están diseñadas para estar aisladas de las vibraciones. Además, todas las condiciones ambientales, como la temperatura, la presión del aire y la temperatura del agua, se registran mediante sensores climáticos y su influencia en el resultado de la medición se tiene en cuenta directamente en el algoritmo de evaluación al determinar la densidad”, afirmó Pruesse.

El informe de evaluación comparativa de Fraunhofer IAPT señala que la determinación de densidad automatizada de Dimensionics Density elimina al usuario de la medición de Arquímedes y, por lo tanto, tiene una repetibilidad significativamente mayor y menos fluctuaciones. El informe también afirma que este método es el único que es trazable, de modo que se puede hacer referencia a un estándar reconocido a través de una cadena de medición. En comparación con las micrografías y las tomografías computarizadas, el tiempo de medición también es mucho más corto, lo que facilita la toma de múltiples mediciones para una mayor confianza estadística. Esto hace que este método sea adecuado para evaluar la capacidad del proceso de las máquinas, un paso esencial para la producción de componentes en serie mediante AM.

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