Procesos y usos del acero
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Procesos y usos del acero
Análisis microestructural y mecánico en lámina de acero reforzada por el proceso de manufactura aditiva por arco de alambre( WAAM)
JUL-SEPT 2025 l ASOCIACIÓN TECNOLÓGICA DEL HIERRO Y EL ACERO l AISTMEXICO. ORG. MX
Autores:
Mario Alvarado, Efraín Rodríguez, Rafael Mercado, Juan Armando Pérez, Juan Pablo Pedraza
Global Research and Development Ternium
Resumen
La manufactura aditiva por arco de alambre( WAAM) en la impresión de metal 3D es proceso que ha obtenido un gran interés en la industria e investigación, debido a que permite fabricar componentes e integrar complejos diseños y arreglos de red sobre sustratos. Las características de los componentes con manufactura aditiva dependerán en gran medida del control de las variables de proceso tales como tasa de deposición, tipo de energía, material de aporte, velocidades de avance y tipos de gases seleccionados. Este estudio presenta el análisis de diferentes tipos de red / arreglos, control y selección de variables de proceso y su efecto como medio de reforzamiento en aceros planos mediante el uso de fuente CMT sobre un acero HSLA. Además, se discute el efecto microestructural y su respuesta mecánica mediante la prueba de doblez y microdureza.
Los resultados indican aumento considerable de alrededor del 120 % en las propiedades mecánicas en la prueba de doblez en la configuración depositada del tipo ortogonal.
1. Introducción
El acero es la aleación más común usada dentro del campo de la ingeniería debido a las propiedades y versatilidad que ofrece, entre ellos los aceros de baja aleación y alta resistencia, sin embargo la industria presenta constantes desafíos, por ejemplo se requieren aceros para mayores desempeños sin aumentar el peso y / o el proceso manufactura de los mismos. En años recientes, la ingeniería ha buscado métodos para aumentar las propiedades mecánicas en algunos sustratos y en zonas específicas e ideado alternativas para crear partes metálicas de alto valor y poco desperdicio [ 1 ] [ 2 ]. Dependiendo de la fuente de energía usada para la deposición del material, se clasifican en los siguientes métodos: basado en láser, en electrones y en arco.
Las basadas en arco debido a su eficiencia energética respecto a las 2 anteriores suele parecer mayormente atractiva debido a las tasas de deposición, operación y costos [ 3 ] [ 4 ]. La manufactura aditiva por arco de alambre( WAAM, por sus siglas en inglés) es un proceso que permite depositar grandes cantidades de material sobre sustratos en forma de capas [ 5 ] [ 6 ]. El arco sirve como fuente de energía y mediante un alambre que es continuamente alimentado se depositan capas.
Las aplicaciones de este método son numerosas como construcción, defensa, automotriz, aeroespacial y energética debido a la practicidad de crear diferentes patrones de diversos metales como acero, titanio, Inconel, entre otros. Dentro de las ventajas más remarcables