FprCEN ISO/ASTM TR 52952 Fabricación aditiva de metales - Materias primas - Correlación de la medición del tambor giratorio con la capacidad de esparcimiento del polvo en máquinas PBF-LB (ISO/ASTM DTR 52952:2023)
Los materiales granulares y los polvos finos se utilizan ampliamente en aplicaciones industriales. Para controlar y optimizar los métodos de procesamiento, estos materiales deben caracterizarse con precisión. Los métodos de caracterización están relacionados tanto con las propiedades de los granos (granulometría, morfología, composición química,...) como con el comportamiento del polvo a granel (fluibilidad, densidad, estabilidad de la mezcla, propiedades electrostáticas,...). Los complejos comportamientos del material granular y en polvo han motivado el desarrollo de técnicas adicionales para obtener resultados reproducibles e interpretables. Muchas industrias están involucradas en diferentes campos: fabricación aditiva, procesamiento de alimentos, productos farmacéuticos y manipulación de materiales a granel. El presente informe técnico está centrado en la fabricación aditiva. Los polvos metálicos se utilizan ampliamente en procesos de fabricación aditiva (AM) que implican fusión de lecho de polvo (LBM, EBM, ...) o inyección de aglutinante. Durante tales operaciones, se crean sucesivas capas finas de polvo con una regla o con un cilindro giratorio. Luego, cada capa se sinteriza parcialmente o se funde con un haz de energía o se pega con aglutinante para construir las piezas. El espesor de la capa define la resolución vertical de la impresora; una capa fina conduce a una mejor resolución. Para obtener una capa fina, el polvo es lo más fino posible. Sin embargo, a medida que disminuye el tamaño del grano, la cohesividad generalmente aumenta y es probable que disminuya la capacidad de extensión, como se define en ASTM F42/ISO/TC 261. Por tanto, la calidad de las piezas construidas con AM está directamente influenciada por las propiedades de flujo del polvo. La observación visual de la homogeneidad de la capa suele ser la única forma que tienen los operadores de cuantificar la capacidad de esparcimiento de los polvos durante el repintado. Sin embargo, relacionar las características del polvo con su capacidad de esparcimiento durante el proceso de recubrimiento de antemano debería proporcionar una forma más rentable de clasificar y seleccionar las combinaciones óptimas de polvo y velocidad de repintado. El objetivo de este informe técnico es presentar un ejemplo de cómo la caracterización de las propiedades macroscópicas de los polvos metálicos se puede relacionar con su capacidad de extensión dentro de las impresoras LBM. Se ha desarrollado una nueva técnica que combina mediciones dentro de una impresora LBM y procesamiento de imágenes para cuantificar la homogeneidad de las capas del lecho de polvo durante el repintado. Además, se investigó la fluidez de cuatro polvos metálicos con un método de tambor giratorio automatizado, cuya medición dinámica del índice de cohesión se correlaciona con la capacidad de extensión del polvo durante el proceso de repintado. Además, se caracterizó la PSD y la morfología de cada polvo. para cada lote antes de realizar la prueba mediante el método de análisis de imágenes estáticas (ISO_13322-1_2014). El principio general del estudio se presenta en la Figura 1.