¿Qué procesos posteriores se requieren para los componentes de superaleación fabricados mediante WAA...
Gestión Obligatoria de Tensiones Térmicas
Los componentes de superaleación fabricados mediante WAAM requieren una gestión térmica integral para abordar las tensiones residuales significativas del proceso de deposición de alto aporte de calor. El recocido inicial para alivio de tensiones es crítico para prevenir distorsiones y grietas, particularmente para geometrías complejas. Para superaleaciones endurecidas por precipitación como Inconel 718, un ciclo completo de tratamiento térmico—incluyendo recocido de solución y envejecimiento—es esencial para disolver fases no deseadas y precipitar partículas de refuerzo γ' y γ''. Este procesamiento térmico restaura las propiedades mecánicas necesarias para el rendimiento a alta temperatura en aplicaciones de aeroespacial y generación de energía.
Prensado Isostático en Caliente para la Integridad Estructural
El Prensado Isostático en Caliente (HIP) es particularmente valioso para los componentes de superaleación fabricados mediante WAAM debido al potencial de defectos por falta de fusión y porosidad de gas inherentes al proceso de deposición por arco. La aplicación simultánea de alta temperatura y presión isostática cierra efectivamente los huecos internos y mejora la densidad del material, mejorando significativamente la vida a fatiga y la tenacidad a la fractura. Este proceso es crucial para componentes sometidos a carga cíclica o entornos de alta presión, asegurando que cumplan con los estrictos requisitos de fiabilidad de aplicaciones críticas.
Mecanizado Extensivo y Preparación de Superficie
La superficie rugosa tal como se deposita de los componentes WAAM, caracterizada por ondulaciones significativas y marcas de capa, requiere un mecanizado CNC sustancial para lograr las dimensiones finales y la calidad superficial. Típicamente, se deben eliminar márgenes de material de 3-8 mm de las superficies críticas, requiriendo estrategias de mecanizado robustas para manejar la naturaleza dura y de endurecimiento por deformación de las superaleaciones. Para características internas, pueden emplearse taladrado profundo y EDM para crear pasajes y geometrías internas complejas que no pueden lograrse únicamente mediante deposición.
Mejora de Superficie y Garantía de Calidad
Tras el mecanizado, se aplican tratamientos superficiales adicionales para cumplir con requisitos de rendimiento específicos. El granallado introduce tensiones de compresión que mejoran significativamente la resistencia a la fatiga, mientras que el mecanizado por flujo abrasivo puede pulir pasajes internos para mejorar el flujo de fluidos y reducir la turbulencia. Una prueba y análisis de materiales integrales validan la integridad del componente mediante ensayos no destructivos (ultrasonidos, radiografía), verificación de propiedades mecánicas y examen microestructural para asegurar que la superaleación producida por WAAM cumple con todos los requisitos de especificación para su entorno de servicio previsto.
