10.6: Directed Energy Deposition

DED

La familia de tecnologías de deposición directa de materiales (Directed Energy Deposition), como su propio nombre indica, tiene la particularidad de que funcionan añadiendo pequeñas cantidades de material de forma directa en cualquier punto del espacio que se desee. Dentro de esta familia, encontramos la tecnología Direct Metal Deposition (DMD) o Laser Metal Deposition (LMD), según los detalles de cómo se implemente, y funciona de forma genérica de la siguiente forma: sobre un brazo robótico multidimensional (capaz de moverse libremente en las 3 dimensiones) se instala una cabeza que es la responsable de depositar el material; este aparato inyecta al mismo tiempo el material en polvo y la energía para fundirlo (típicamente con un láser de alta precisión, un haz de electrones o un arco de plasma) en el mismo punto con una gran precisión.

Figura 104: Funcionamiento de la tecnología Directed Metal Deposition.

Para evitar que el material escape o se funda sobre otro sitio que no sea el deseado, se emite además un flujo constante de un gas inerte que crea una zona neutra alrededor e impide que esto ocurra. El metal añadido se funde con al anterior en su totalidad, por lo que el resultado final es un metal denso y compacto con excelentes características mecánicas, comparables a otros métodos de fabricación tradicionales. Obviamente, el brazo robótico es controlado por un ordenador (un sistema de Control Numérico) para asegurar una total precisión.

Una de las grandes ventajas de esta tecnología es que es capaz de añadir material en cualquier sitio, sin necesidad de ir ordenadamente capa a capa como en el resto de tecnologías. Este hecho, unido a su alta precisión, hace posible que se pueda emplearse para casi cualquier aplicación. En definitiva, se trata de la única tecnología que es capaz realmente de añadir únicamente el material necesario en el sitio necesario, cumpliendo la promesa de la fabricación aditiva.

Otra ventaja añadida en comparación con otras tecnologías capaces de producir piezas metálicas es que en este caso no hay prácticamente ningún residuo, puesto que todo el material empleado termina fundiéndose en la pieza.

En cuanto al material, se puede usar cualquier tipo de polvo metálico con esta tecnología, siendo los más comunes acero, titanio, aluminio, o distintas aleaciones. Y potencialmente puede fabricarse una pieza con distintos materiales combinados entre sí.

Su desventaja principal es, sobre todo, su alto precio; se trata de la tecnología de fabricación aditiva más cara actualmente. Por ello, se usa normalmente sólo en casos donde los requerimientos técnicos son tan exigentes que lo justifican. Por ejemplo, es muy empleada en la reparación de piezas de alta tecnología aeroespacial que se han dañado en algún punto por el uso (como un componente de una turbina), o para extender la vida útil de algunas herramientas de alto rendimiento. De esta forma no es necesario desensamblar una estructura compleja o volver a crearla para repararla.