Dr. Iván Tabernero ADDILAN Fabricación Aditiva S.L.

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Celia Saavedra Serrano
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1 Dr. Iván Tabernero ADDILAN Fabricación Aditiva S.L. Fabricación Aditiva de Alta Tasa de Aporte mediante Tecnologías de Arco Eléctrico (WAAM)

2. Ofrecer una alternativa competitiva de fabricación para consumidores y fabricantes de piezas de alto valor añadido de tamaño medio-grande Líneas de desarrollo de

2 Objetivos de ADDILAN: 1. Desarrollar un sistema de fabricación aditiva de Alta Tasa de Aporte para preformas metálicas que cumplan las exigencias mecánicas requeridas de forma fiable y repetitiva. 2. Ofrecer una alternativa competitiva de fabricación para consumidores y fabricantes de piezas de alto valor añadido de tamaño medio-grande Líneas de desarrollo de ADDILAN: Desarrollo de Proceso Caracterización mecánica Diseño de Máquina+Sistema de Control Estrategia de colaboración ADDILAN: Colaboración Tecnológica: Universidades, Centros de Formación y Centros Tecnológicos. Colaboración con desarrolladores de Tecnologías Complementarias. Colaboración con Usuarios Finales PABELLÓN 5 C50

3 MAPA FABRICACIÓN ADITIVA METÁLICA PABELLÓN 5 C50

Forja/Fundición+Mecanizado Menor consumo de materia prima Menor consumo de energía Menor tiempo entre

4 WAAM ALTA TASA DE APORTE Sectores objetivo: Piezas de tamaño medio-grande de altas exigencias (aeronáutico, utillajes, naval, oil&gas) Fabricación Aditiva Vs. Forja/Fundición+Mecanizado Menor consumo de materia prima Menor consumo de energía Menor tiempo entre Diseño y Producto Final WAAM vs. Otras tecnologías aditivas Mayor tasa de aporte Posibilidad de fabricar piezas/preformas de mayor tamaño. PABELLÓN 5 C50

WAAM ALTA TASA DE APORTE Actualmente, los procesos basados en Cama de Polvo están enfocados a Pieza Pequeña (<30 dm3) y/o que requieren

piezas de medio y gran tamaño (m3) con tiempos de proceso asumibles Tasas de aporte >5kg/h Los procesos basados en EBM+Hilo son capaces de

EOS Arco+Hilo Skiacy Los procesos AM basados en Arco Eléctrico+Hilo (WAAM) combinan menores costes y altas tasas de aporte (hasta 10kg/h)

5 WAAM ALTA TASA DE APORTE Actualmente, los procesos basados en Cama de Polvo están enfocados a Pieza Pequeña (<30 dm3) y/o que requieren Alta precisión (<0,1mm) y geometrías complejas EBM+Polvo Arcam Láser+Polvo EBM+Hilo La industria demanda procesos AM capaces de fabricar piezas de medio y gran tamaño (m3) con tiempos de proceso asumibles Tasas de aporte >5kg/h Los procesos basados en EBM+Hilo son capaces de generar piezas de Muy Alta Calidad mediante Sistemas de Alto Coste y Complejidad Antorcha EBM y Cámara de Vacío Láser+Hilo Fraunhofer ILT EOS Arco+Hilo Skiacy Los procesos AM basados en Arco Eléctrico+Hilo (WAAM) combinan menores costes y altas tasas de aporte (hasta 10kg/h) con precisiones aceptables (±0,5mm) Fabricación de preformas que posteriormente se mecanizarán. Univ. Cranfield Principales procesos de AM en Métales

WAAM ALTA TASA DE APORTE WAAM: Tecnología de arco eléctrico + Hilo Tres

aporte bajo GMAW: Coaxial; Low Heat Input (CMT ); Inestabilidad del Arco

Universidad de Cranfield (UK), Norsk Titanium Company (Noruega) y RAMLAB

Proceso y colabora con partners industriales para alcanzar los Requisitos

Norsk Titanium ha desarrollado su Propia Tecnología de Plasma y está

6 WAAM ALTA TASA DE APORTE WAAM: Tecnología de arco eléctrico + Hilo Tres procesos en desarrollo: GTAW: Calidad Alta; Coaxial (TopTIG ); Ratio de aporte bajo GMAW: Coaxial; Low Heat Input (CMT ); Inestabilidad del Arco PAW: Calidad Alta; Altos Ratios de Deposición; Estabilidad del Arco; Direccionalidad del Hilo. University of Crandfield Actualmente, WAAM se está desarrollando en la Universidad de Cranfield (UK), Norsk Titanium Company (Noruega) y RAMLAB (Holanda) La Universidad de Cranfield está enfocada al Estudio del Proceso y colabora con partners industriales para alcanzar los Requisitos del Sector Aeronáutico. Norsk Titanium ha desarrollado su Propia Tecnología de Plasma y está enfocado en certificar y Vender Preformas de Titanio (TRL8) En el puerto de Rotterdam se ha instalado RAMLAB para desarrollar y validar la tecnología en el Sector Naval Norsk Titanium RAMLAB

WAAM DESARROLLO ADDILAN CINEMÁTICA 3+1 ejes

Max. Avance: 3000 mm/min CNC (Desarrollado

(350 A) ALIMENTADOR HILO Tasa de Aporte (ф

7 WAAM DESARROLLO ADDILAN CINEMÁTICA 3+1 ejes Recorridos: X: 1000 mm Y: 600 mm Z: 375 mm Max. Avance: 3000 mm/min CNC (Desarrollado por ONA) Control de hasta 8 ejes Sincronizado con el generador plasma Selección de parámetros (JOBs) GENERADOR PLASMA + ANTORCHA (350 A) ALIMENTADOR HILO Tasa de Aporte (ф 1,2 mm) Acero: 5 kg/h Ti6Al4V: 2.8 kg/h Inconel 718: 5.5 kg/h

8 WAAM DESARROLLO ADDILAN OBJETIVO: Poner a punto el banco de ensayos y detectar cuáles son los aspectos a controlar para conseguir un proceso industrialmente repetible. ENSAYOS DE CORDÓN SIMPLE Y CORDONES SOLAPADOS ERRORES COMUNES Falta de Fusión; Sobrecalentamiento; Inestabilidad del Hilo; Surcos; Oxidación; Deformación Excesiva CAUSAS Parámetros Incorrectos; Distancia Incorrecta; Posición Incorrecta del Hilo; Caudal Gas ; Energía Excesiva; Estudio de errores&causas comunes

WAAM DESARROLLO ADDILAN PLASMA (350 A) /

: 3000 mm/min Concentración O 2 < 50 ppm

Diseño Algoritmos de Control CNC (Desarrollado

9 WAAM DESARROLLO ADDILAN PLASMA (350 A) / Fronius CMT / TopTIG CÁMARA INERTE Atmosfera Inerte: Ar; N 2 ; He, Mezclas. Sensor Oxigeno-Sensatech Z810 Avance Máx.: 3000 mm/min Concentración O 2 < 50 ppm SISTEMA DE CONTROL Monitorización de Parámetros Diseño Algoritmos de Control CNC (Desarrollado por ONA) Movimiento eje B en continuo Interprete de Nube de Puntos Control en lazo cerrado

10 WAAM DESARROLLO ADDILAN Curvas y nudos complejos Paredes inclinadas Cruces Aporte de Titanio Grado5 500x600x35mm 85kg

11 WAAM DESARROLLO ADDILAN OBJETIVO: Obtener las propiedades mecánicas en diferentes condiciones para establecer valores comparativos entre procesos (Plasma, CMT,TopTIG, ) CMT 2,5 kg/h RESULTADOS Ausencia de Porosidades Microestructura similar al material base Propiedades Mecánicas superiores a la Fundición Propiedades Mecánicas cercanas a la Forja

12 ADDILAN P PABELLÓN 5 C50

13 SISTEMA 4.0 PABELLÓN 5 C50

14 ADDILAN Colaboración ONA-GMH Apuesta de dos importantes empresas de Máquina Herramienta por la Fabricación Aditiva (WAAM) OBJETIVO Ofrecer un sistema de fabricación aditiva (WAAM) de alta tasa de aporte para piezas grandes, que sea capaz de asegurar las características mecánicas que estas requieren, con un coste menor que el actual SECTORES Fabricantes/Consumidores de Preformas medias-grandes: Altas exigencias, Coste alto de materia prima y/o Series cortas VENTAJAS Reducción: Consumo de Material, Consumo Energía y Lead Time ESTRATEGIA Control del proceso para asegurar la Calidad y Repetitividad de las piezas Colaboración con Agentes Tecnológicos, Desarrolladores de Tecnologías Complementarias y Usuarios Finales

15 ADDILAN FABRICACIÓN ADITIVA, S.L. Barrio Eguzkitza DURANGO, Vizcaya info@addilan.com

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