¿Cómo podemos evitar grietas en Al 6061 después de la impresión 3D?

El mito clave que debe abordarse en torno a esta pregunta es que la fabricación aditiva es una tecnología que no requiere mucha mano de obra, presionar para jugar. Aunque la impresión 3D finalmente llegará a los metales, todavía no está allí.

Debido a la información insuficiente proporcionada en la pregunta, no está claro si la impresión 3D de aluminio 6061 mencionada es Sinterizado por láser selectivo (SLS) o Fusión por láser selectivo (SLM). Las respuestas diferirían en consecuencia. Sin embargo, muchos sistemas de sinterización láser de metal directo de alta gama (DMLS) de hoy emiten suficiente potencia para ser efectivamente equivalentes a SLM.

Primero: la fabricación aditiva / impresión 3D de metales no produce directamente el tipo de resistencia mecánica que producen los procesos convencionales de molienda o fundición. La mayoría de los procesos de impresión 3D construyen el artículo fabricado capa por capa. Por lo tanto, la resistencia al corte en la dirección vertical (a través de las capas) es típicamente mucho menor que la lograda por los métodos de fabricación tradicionales.

Segundo: tanto SLS como SLM producen porosidad en el producto final. Esto da como resultado una menor resistencia al corte y una tendencia a la propagación de defectos y, por lo tanto, grietas. SLM da como resultado una producción relativamente más fuerte, pero no enormemente.

Para el uso de un objeto de aluminio fabricado aditivamente (impreso en 3D) en aplicaciones mecánicas, y para reducir, si no prevenir, el agrietamiento, se requieren uno o más métodos de procesamiento posterior. Esto es especialmente cierto para SLS.

Los métodos de procesamiento posterior incluyen el proceso de presión isostática calentada (HIP) ( algunos documentos se refieren a esto como prensado isostático en caliente ). En esto, el objeto de aluminio impreso en 3D se somete a temperaturas que aumentan lentamente hasta alrededor de 0,75 a 0,9 del punto de fusión del metal (en Kelvin), con una fase inicial de desgasificación al vacío, seguida de presurización de gas inerte a presiones cercanas al módulo de Young del aleación a temperatura elevada. Se pueden requerir uno o más ciclos de una o dos horas cada uno. Esto da como resultado la densificación, la eliminación de la porosidad y el recocido de posibles líneas de falla a través de un aumento y disminución de la temperatura controlada.

Un método de procesamiento posterior menos complejo implica múltiples ciclos de recocido de metal tradicional, finalmente seguido por un acabado y pulido convencionales. Se entiende que la precisión dimensional puede verse comprometida en el proceso, más que a través de HIP.