Abstracto

La fabricación aditiva de metales se ha convertido en un método de producción clave para la industria aeroespacial, los implantes médicos, los componentes energéticos y las piezas industriales de alto valor. Este artículo ofrece una comparación técnica exhaustiva de Deposición de energía dirigida (DED), Fusión selectiva por láser (SLM), y Fusión selectiva por haz de electrones (SEBM). Aclara los principios de funcionamiento, los sistemas de materiales, los límites de rendimiento, los casos de uso industrial y las estrategias de selección de tecnologías.

Capítulo 1: Visión general - El linaje tecnológico de la AM metálica

Del prototipo a la producción

Metal AM evolucionó a través de:

1. Creación rápida de prototipos
2. Fabricación de herramientas y pilotos
3. Producción directa de componentes estructurales críticos

División técnica básica

Objetivo: explicar la función de ingeniería y la lógica de selección de cada tecnología.

Capítulo 2: Principios de funcionamiento

SLM

• Láser de fibra en cámara inerte
• Capas finas de polvo (20-60 μm)
• Totalmente fundido, densidad cercana a la máxima (>99,9%)

Puntos fuertes: mayor detalle y canales internos
Materialesacero inoxidable, aleaciones de níquel, titanio, aluminio, CoCr

SEBM

• Entorno de alto vacío
• Lecho de polvo precalentado
• Haz de electrones con desviación magnética

Puntos fuertesbaja tensión residual, excelente para el titanio
Materiales: Ti-6Al-4V, γ-TiAl, aleaciones de níquel

DED

• Alimentación de polvo/hilo al baño de fusión
• Láser o haz de electrones
• Movimiento multieje robótico

Puntos fuertes: piezas grandes, reparación, multimaterial
Materiales: Aleaciones de Ti, aleaciones de níquel, aceros, cobre

Capítulo 3: Evaluación comparativa técnica

Capítulo 4: Aplicaciones

SLM

• Toberas de turbina
• Implantes médicos a medida
• Moldes de refrigeración conformados
• Microintercambiadores de calor

SEBM

• Monturas de titanio aeroespacial
• Implantes ortopédicos
• Componentes de turbina para la industria energética

DED

• Reparación de álabes de turbina
• Superficies de las herramientas resistentes al desgaste
• Sistemas de mecanizado híbridos
• Investigación de materiales gradientes

Capítulo 5: Selección de tecnologías y perspectivas

Guía de selección

• Precisión compleja → SLM
• Grandes estructuras de titanio y baja tensión → SEBM
• Reparación, gran volumen de construcción, multimaterial → DED

Tendencias

• SLM: multiláser, control en tiempo real, aleaciones de alta temperatura
• SEBM: ciclos de vacío más rápidos, mejora de la calidad superficial
• DED: robótica, detección y control en bucle cerrado, crecimiento con alimentación por hilo

Conclusión

SLM, SEBM y DED se complementan en lugar de sustituirse. Juntos forman la columna vertebral de la fabricación aditiva de metales industrial moderna.