La fusión selectiva por láser (SLM / LPBF) crea canales complejos en piezas internas de control de fluidos.
Geometría integrada y precisión
- Canales conformales de sección variable, curvas, refrigeración y laberintos multietapa pueden fabricarse integrados.
- Precisión dimensional de referencia: ±0,02 mm. Rango general: capas de 20–80 μm y punto láser de 20–250 μm, según máquina y geometría.
- Acabado interior tras pulido: Ra ≤1,6 μm; la propuesta cita Ra 0,4 μm con flujo abrasivo. Es un valor de superficie acabada.
Proceso de fabricación en seis etapas
- Diseño / escaneo: análisis CFD, optimización de curvas y distribución de reducción de presión.
- Modelado 3D: canales paramétricos y archivos STL / STP.
- Fabricación SLM: TC4, Inconel 625 / 718 o AlSi10Mg; el flujo de ejemplo emplea capas de 20–40 μm.
- Acabado: prensado isostático en caliente (HIP), tratamiento térmico y pulido por flujo abrasivo según acabado acordado.
- Inspección: metalografía, tracción, PT / UT y medición por coordenadas según el plan.
- Montaje y entrega: acabado de sellos, montaje y pruebas funcionales. Objetivo de 15 días laborables para piezas urgentes aptas.
Reducción de presión, transporte de partículas y limpieza
- Los cambios graduales de sección distribuyen la reducción de presión. La propuesta indica pérdidas de presión un 20–35% menores en diseños optimizados.
- Se evalúan ejes sinusoidales o curvos suaves para controlar flujo secundario y cavitación.
- Fondos inclinados y dentado helicoidal guían catalizador, óxido y restos de soldadura a la salida.
| Característica | Geometría de referencia | Límite del proceso convencional | Diseño SLM |
|---|---|---|---|
| Esquinas interiores redondeadas | R ≥0,5 mm; ≥1,0 mm en giros | CNC / EDM acceden a superficies abiertas; los canales profundos cerrados limitan el acceso. | Conductos redondeados integrados sin uniones internas |
| Fondo autolimpiante | ≥3° | El mecanizado de cinco ejes permite ranuras abiertas inclinadas; los canales cerrados tienen más límites. | Una pendiente continua guía partículas a la salida |
| Paso mínimo | ≥2.5 mm | El taladrado recto permite diámetros menores; el diámetro por sí solo no es una ventaja SLM. | Sección variable; la propuesta también describe canales de 1,2 mm, sujetos a fabricación y retirada de polvo |
| Dentado helicoidal | 45° ±5° | Se mecanizan dientes rectos / axiales; las combinaciones espaciales internas presentan límites. | Geometría helicoidal y sección variable favorecen el transporte de partículas |
La fundición a la cera perdida, CNC y EDM siguen siendo adecuadas para jaulas escalonadas de taladros accesibles. La propuesta cita una válvula de aguas negras de 18 meses. SLM permite combinar geometría cerrada de sección variable, pendientes y espirales.
Valores de referencia de la propuesta técnica. Los resultados dependen del material, pieza, proceso y servicio; cada pedido se rige por el plano y el plan de aceptación acordado.
Para piezas de desgaste no sometidas a contención de presión: internos, asientos y superficies de sellado. Los componentes de contención requieren cualificación específica antes de aceptar el pedido.
Ejemplos de aplicación
- Internos de válvula de lodos para concentradora de hierro — La presentación indica al menos 12 meses de operación continua y reducción de coste superior al 50%.
- Asiento de recirculación de agua de alimentación en central térmica — La presentación indica 16 meses continuos sin mantenimiento durante el periodo indicado, frente al mantenimiento repetido anterior.
- Jaula de estrangulación Inconel 625 para pozo de inyección — La presentación indica 16 meses continuos, vida útil triplicada y ahorro anual de coste total de 1,14 millones CNY.